脆性金屬材料的泛形斷裂特性研究
發(fā)布時間:2021-06-15 13:15
斷裂問題研究以及防斷裂設(shè)計一直是工程應(yīng)用中的重要問題。隨著工業(yè)需求及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高強材料和大型結(jié)構(gòu)常常面臨斷裂事故與失效問題,其中許多問題尚無法通過傳統(tǒng)斷裂力學(xué)有效解決。泛形理論的提出,避免了分形理論在應(yīng)用中面臨的測度問題及傳統(tǒng)概念失效問題,可以在不對實際材料斷裂表面進行光滑性簡化的前提下,研究不規(guī)則斷面的斷裂特性;诜盒卫碚摰姆盒螖嗔蚜W(xué),在現(xiàn)有的研究中成果顯著,或許可彌補傳統(tǒng)斷裂力學(xué)在一些問題上的困惑。本文首先基于泛形理論與斷裂力學(xué),提出了一種針對材料斷裂表面復(fù)雜度的測算方法,并對其進行有效性計算測試。在現(xiàn)存的泛形特征公式和泛形斷裂能公式中引入度量尺碼上限a,表明在度量尺碼上限a與下限δmin之間的無標度區(qū)域內(nèi)才存在泛形特征。通過灰口鑄鐵準靜態(tài)單向拉伸實驗,得到斷裂面幾何形貌特征和極限載荷,由此計算斷面的泛形復(fù)雜度和材料的泛形斷裂能。引入度量尺碼上限的泛形斷裂能公式計算泛形斷裂能的結(jié)果更精確,相較于傳統(tǒng)實驗斷裂能與臨界應(yīng)變能釋放率的較大差異,其泛形斷裂能的數(shù)值計算結(jié)果與斷裂韌性關(guān)系導(dǎo)出的臨界應(yīng)變能釋放率擬合更佳。而脆性金屬材料斷面復(fù)雜度與斷裂能之間具有正相關(guān)關(guān)系。最后,在脆性...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
經(jīng)典分形幾何[2]
( )( ) ( )lglg + lg /nKDWn d L點間的增量,d 為兩樣點間距離的最大值,L為料斷裂的分形行為進行研究時,將分形理論與。因為重正化群方法要求只能粗視化不能細視化小到大,可以假設(shè)每個度量尺度下的微小單元都條件可以得到一個與破碎概率相關(guān)的分形維數(shù)體巖石,在應(yīng)力作用下破碎成 8 個1/2邊長的小 2,第 n +1次破碎后的小正方體單元數(shù)量與第nfd。簡單運算后可得:log ( 7 +1)log 2cfPd 概率可推得巖石破碎演化方程:( )4 4 3 21 +1 1 13 8 4 2n n n n nP P P P P圖 1-2 所示),得到巖石破碎概率cP 。
通過標準 Sharpy 沖擊試驗測小,斷面分形維數(shù)可以作為金屬韌性的一強度鋼斷面的分形特征,并得出分形維數(shù)是odrigues[59]在研究氧化鋁-莫來石-氧化鋯復(fù)合Richards 和 Dempsey[60]通過實驗得出鈦合金系。雜度與材料斷裂力學(xué)性能關(guān)系的研究不計其征參數(shù)與復(fù)雜度或分形維數(shù)的關(guān)系尚無定論的結(jié)論都有。應(yīng)用在混凝土斷裂能的研究,研究結(jié)果表明斷裂行為的主導(dǎo)因素,泛形斷裂能可以用來的泛形斷裂能不存在尺寸效應(yīng)。有限元的粘性片段方法對復(fù)合材料的裂紋著夾雜強度的增大而從穿夾雜轉(zhuǎn)為沿夾雜破加并不是均勻的,分別呈現(xiàn)劇烈增長和緩慢
【參考文獻】:
期刊論文
[1]線彈性雙材料一維泛形立體本構(gòu)模型[J]. 歐卓成,楊敏,段卓平,黃風雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[2]夾雜強度對復(fù)合材料復(fù)雜度的影響研究[J]. 李竟艷,歐卓成,楊敏,段卓平,黃風雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[3]準脆性材料泛形裂紋擴展的數(shù)值模擬[J]. 李竟艷,歐卓成,段卓平,黃風雷. 兵工學(xué)報. 2015(S1)
[4]基于重整化群方法的三棱柱單元整體破壞概率模型[J]. 顧培英,鄧昌,湯雷. 水利水電科技進展. 2014(03)
[5]巖體脆性破裂失穩(wěn)臨界應(yīng)力特征重正化群研究[J]. 薛雷,孫強,王媛媛,王四巍,李國梁,泮曉華. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[6]基于重整化群的水工混凝土結(jié)構(gòu)整體破壞概率研究[J]. 顧培英,黃勤紅,鄧昌,湯雷. 水利水運工程學(xué)報. 2010(04)
[7]二維晶格上Kadanoff分塊及重整化群方法[J]. 龔平,陳耀鋒,周詳,朱家昆,胡承正. 武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2003(01)
[8]金屬沿晶斷裂表面的隨機分形分析[J]. 蘇輝,陳冷,閻振棨. 科學(xué)通報. 1991(19)
[9]材料損傷斷裂中的分形行為[J]. 盧春生,白以龍. 力學(xué)進展. 1990(04)
[10]金屬斷裂表面的分形(Fractal)與斷裂韌性[J]. 穆在勤,龍期威. 金屬學(xué)報. 1988(02)
本文編號:3231122
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
經(jīng)典分形幾何[2]
( )( ) ( )lglg + lg /nKDWn d L點間的增量,d 為兩樣點間距離的最大值,L為料斷裂的分形行為進行研究時,將分形理論與。因為重正化群方法要求只能粗視化不能細視化小到大,可以假設(shè)每個度量尺度下的微小單元都條件可以得到一個與破碎概率相關(guān)的分形維數(shù)體巖石,在應(yīng)力作用下破碎成 8 個1/2邊長的小 2,第 n +1次破碎后的小正方體單元數(shù)量與第nfd。簡單運算后可得:log ( 7 +1)log 2cfPd 概率可推得巖石破碎演化方程:( )4 4 3 21 +1 1 13 8 4 2n n n n nP P P P P圖 1-2 所示),得到巖石破碎概率cP 。
通過標準 Sharpy 沖擊試驗測小,斷面分形維數(shù)可以作為金屬韌性的一強度鋼斷面的分形特征,并得出分形維數(shù)是odrigues[59]在研究氧化鋁-莫來石-氧化鋯復(fù)合Richards 和 Dempsey[60]通過實驗得出鈦合金系。雜度與材料斷裂力學(xué)性能關(guān)系的研究不計其征參數(shù)與復(fù)雜度或分形維數(shù)的關(guān)系尚無定論的結(jié)論都有。應(yīng)用在混凝土斷裂能的研究,研究結(jié)果表明斷裂行為的主導(dǎo)因素,泛形斷裂能可以用來的泛形斷裂能不存在尺寸效應(yīng)。有限元的粘性片段方法對復(fù)合材料的裂紋著夾雜強度的增大而從穿夾雜轉(zhuǎn)為沿夾雜破加并不是均勻的,分別呈現(xiàn)劇烈增長和緩慢
【參考文獻】:
期刊論文
[1]線彈性雙材料一維泛形立體本構(gòu)模型[J]. 歐卓成,楊敏,段卓平,黃風雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[2]夾雜強度對復(fù)合材料復(fù)雜度的影響研究[J]. 李竟艷,歐卓成,楊敏,段卓平,黃風雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[3]準脆性材料泛形裂紋擴展的數(shù)值模擬[J]. 李竟艷,歐卓成,段卓平,黃風雷. 兵工學(xué)報. 2015(S1)
[4]基于重整化群方法的三棱柱單元整體破壞概率模型[J]. 顧培英,鄧昌,湯雷. 水利水電科技進展. 2014(03)
[5]巖體脆性破裂失穩(wěn)臨界應(yīng)力特征重正化群研究[J]. 薛雷,孫強,王媛媛,王四巍,李國梁,泮曉華. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[6]基于重整化群的水工混凝土結(jié)構(gòu)整體破壞概率研究[J]. 顧培英,黃勤紅,鄧昌,湯雷. 水利水運工程學(xué)報. 2010(04)
[7]二維晶格上Kadanoff分塊及重整化群方法[J]. 龔平,陳耀鋒,周詳,朱家昆,胡承正. 武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2003(01)
[8]金屬沿晶斷裂表面的隨機分形分析[J]. 蘇輝,陳冷,閻振棨. 科學(xué)通報. 1991(19)
[9]材料損傷斷裂中的分形行為[J]. 盧春生,白以龍. 力學(xué)進展. 1990(04)
[10]金屬斷裂表面的分形(Fractal)與斷裂韌性[J]. 穆在勤,龍期威. 金屬學(xué)報. 1988(02)
本文編號:3231122
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