钢构件双侧裂纹断裂试验及裂纹扩展仿真分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuxh054
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工程材料的损伤和裂纹扩展是密切相关的,造成裂纹扩展的原因复杂多样,但是主要归结于裂纹尖端非常小的区域内的应力、应变场的变化以及微观结构的损伤。在某些先进材料和结构中,常常会存在由于材料的不连续性或几何形状突变引起的奇点,如缺口、界面及界面端等,破坏均由此处开始。由于奇点附近的应力非常大,会导致裂纹的萌生或者扩展,从而大大降低材料或构件的承载能力。因此,对裂缝和其扩展行为的研究将在一定程度上对产品的整个生命周期的改善有积极的作用。  本文对钢构件双侧裂纹在拉伸载荷作用下的裂纹扩展进行试验研究,同时采用有限元软件对试件的裂纹扩展进行仿真分析。将试验结果与有限元软件模拟结果进行对比分析,从而预测双侧裂纹构件在拉荷载作用下的裂纹扩展规律和路径。  本文首先从线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学两个角度介绍了断裂力学的基本理论以及断裂准则,分析了断裂力学的基本模型,简要介绍了复合型裂纹的断裂,归纳得出钢构件双侧裂纹试验的三种模型,设计出合理的试样尺寸以及试验夹具;应用岛津试验机测得试验材料的性能参数;处理双侧裂纹试验所得的数据,得出裂纹起裂时的最大拉力并绘制出裂纹扩展过程中的力——时间曲线;最后运用Abaqus有限元软件的XFEM扩展有限元模块对断裂试验作数值模拟,得到不同裂纹间距下裂纹起裂时的最大拉力,将数值模拟的结果与试验结果对比。  基于试验,所选试样尺寸形式及试验夹具的设计能很好的反映?型裂纹的扩展情况。对比试验结果,对于双侧裂纹,其扩展路径随着间距的增大有所不同,但是裂纹起裂时的最大拉力基本相同。最大拉力数值模拟结果与试验数值吻合较好。
其他文献
有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)可有效补偿供电系统中的谐波和无功。有源滤波系统中,调制策略的优劣将直接影响系统的补偿效果,本文以三相四线有源电力滤波器为研究对象,对其三种主电路拓扑的调制策略展开研究。三相四线APF系统中,两电平四桥臂变流器因其对中线电流的灵活控制,得到了广泛关注。两电平四桥臂变流器传统的调制策略需计算的变量多、过程复杂,针对这一缺陷本文提出基于gh
对SF6气体的状态监测主要体现在两个方面:泄漏和微水含量。传统的泄漏监测方式采用压力表或者密度继电器,它们均不能完全补偿温度对压力的影响,并且准确度和可靠性不理想;对
这次抗击新冠肺炎疫情,是对国家治理体系和治理能力的一次大考.习近平总书记指出:“针对这次疫情暴露出来的短板和不足,抓紧补短板、堵漏洞、强弱项,该坚持的坚持,该完善的完
期刊
电压无功优化控制是一项保证电能质量、维系系统电压正常运行的重要措施,其研究的主要内容包括规划问题和运行优化与控制问题两大类。 本文跟随时代前进的步伐,科技迅猛的发展,在电网结构日益更新、关系更加密切化的前提下,就电压无功优化控制的后者问题进行如下探讨:如何选择合理有效的电压无功优化控制的控制方式。 针对目前被普遍认同的电压无功优化控制的三级组织结构,本文提出了一种新的仅具有两级组织结构
疫情发生以来,习近平总书记多次作出重要指示,指出要主动回应国际关切,向国际社会释放积极信号.要从构建人类命运共同体高度,积极开展疫情防控国际合作.当前,在一些国家和地
期刊
习近平总书记强调指出,要清醒认识当前疫情防控和经济社会发展形势的复杂性,增强统筹抓好各项工作的责任感和紧迫感.各级党委和政府要贯彻党中央决策部署,做好统筹推进疫情防
期刊