高應(yīng)變率下斷裂韌性實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬
本文選題:固體力學(xué) + 斷裂韌性 ; 參考:《爆炸與沖擊》2016年03期
【摘要】:采用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA程序?qū)o態(tài)和沖擊荷載作用下的含裂紋半圓彎曲(SCB)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬。根據(jù)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的模擬結(jié)果,提出了適合復(fù)合型加載的Ⅰ型應(yīng)力強(qiáng)度因子擬合公式,采用該公式計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子的最大誤差不超過(guò)10%。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的模擬結(jié)果表明:對(duì)于純Ⅰ型加載的SCB實(shí)驗(yàn),動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子隨著試樣半徑、支座間距以及相對(duì)裂紋長(zhǎng)度的變化呈現(xiàn)規(guī)律性變化;當(dāng)試樣半徑小于60mm、相對(duì)支座間距為1.2、相對(duì)裂紋長(zhǎng)度在0.1~0.4范圍內(nèi)時(shí),慣性效應(yīng)的影響較小,采用靜態(tài)擬合公式計(jì)算裂尖的動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子的誤差約10%;對(duì)于復(fù)合型加載的SCB實(shí)驗(yàn),當(dāng)相對(duì)裂紋長(zhǎng)度為0.2~0.4、裂紋傾角在10°~40°范圍內(nèi)時(shí),采用靜態(tài)擬合公式計(jì)算裂尖的動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子的誤差小于10%。
[Abstract]:The finite element software ANSYS/LS-DYNA was used to simulate the experimental results under static and impact loads. Based on the simulation results of static experiments, a fitting formula of type I stress intensity factor is proposed, which is suitable for compound loading. The maximum error of calculating stress intensity factor is not more than 10. The simulation results show that the dynamic stress intensity factor changes regularly with the radius of the specimen, the distance between supports and the relative crack length for the pure mode I loaded SCB experiment. When the specimen radius is less than 60 mm, the relative support spacing is 1.2, and the relative crack length is in the range of 0.1 ~ 0.4, the influence of inertia effect is small. The error of calculating the dynamic stress intensity factor of crack tip by static fitting formula is about 10. For the SCB experiment of composite loading, When the relative crack length is 0.2g and the crack inclination is in the range of 10 擄to 40 擄, the error of calculating the dynamic stress intensity factor of the crack tip is less than 10 when the static fitting formula is used.
【作者單位】: 合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11072072)
【分類(lèi)號(hào)】:O346.1
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,本文編號(hào):1902940
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