發(fā)布時(shí)間：2021-08-31 17:39

　　近年來隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,3D打印材料在工業(yè)制造、醫(yī)療器械和航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的水射流、鋸切成型等物理方法相比,3D打印技術(shù)制備的材料因其精確的幾何形狀和均質(zhì)特性,因而常作為科研人員的試驗(yàn)材料。但在制備試樣的過程中,由于工藝誤差等原因往往會(huì)在試樣中留下微小的初始裂紋,這些微裂紋在試樣長(zhǎng)期持荷、溫度作用等外界因素的影響下會(huì)日益累積擴(kuò)展,最終導(dǎo)致試樣因裂紋貫通、失去承載力而發(fā)生失效斷裂。這樣不但會(huì)使材料過早破壞造成浪費(fèi),對(duì)于脆性材料時(shí)常還會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在工作狀態(tài)下突然斷裂破壞的重大事故,甚至造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。在材料斷裂破壞過程中,裂紋的擴(kuò)展路徑及聚結(jié)類型對(duì)材料破壞形態(tài)起著決定性作用。因此,理解并預(yù)測(cè)3D打印材料中裂紋萌生、擴(kuò)展及聚結(jié)的力學(xué)機(jī)理對(duì)于工程結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)、提高材料強(qiáng)度和減少斷裂事故具有重要意義。本文基于近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)（Peridynamics,PD）方法模擬研究了3D打印圓盤在準(zhǔn)靜態(tài)壓縮荷載作用下的力學(xué)行為,考察了預(yù)置裂紋傾角、數(shù)目及位置對(duì)圓盤裂紋擴(kuò)展路徑和裂紋類型的影響,揭示了3D打印圓盤的裂紋擴(kuò)展規(guī)律和裂紋聚結(jié)機(jī)理。本文的研究結(jié)果對(duì)3D打印材... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 斷裂問題研究進(jìn)展
    1.3 裂紋擴(kuò)展研究進(jìn)展
    1.4 近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究思路與主要內(nèi)容
2 近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法基本理論
    2.1 鍵型近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)
        2.1.1 運(yùn)動(dòng)方程
        2.1.2 本構(gòu)關(guān)系
    2.2 態(tài)型近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)
        2.2.1 運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.2 本構(gòu)關(guān)系
    2.3 斷裂準(zhǔn)則與損傷定義
        2.3.1 斷裂準(zhǔn)則
        2.3.2 損傷定義
    2.4 表面校正與體積校正
        2.4.1 表面校正
        2.4.2 體積校正
    2.5 時(shí)程積分
    2.6 程序流程
    2.7 應(yīng)力應(yīng)變
        2.7.1 應(yīng)力計(jì)算
        2.7.2 應(yīng)變計(jì)算
    2.8 本章小結(jié)
3 圓盤預(yù)置裂紋無填充的裂紋路徑擴(kuò)展研究
    3.1 預(yù)置單裂紋
        3.1.1 中心裂紋
        3.1.2 偏置裂紋
    3.2 預(yù)置雙裂紋
        3.2.1 共線裂紋
        3.2.2 不共線裂紋
        3.2.3 部分重疊雙裂紋
        3.2.4 其他雙裂紋
    3.3 預(yù)置三裂紋
        3.3.1 中心裂紋
        3.3.2 加載邊界影響
        3.3.3 加載速率影響
        3.3.4 裂紋長(zhǎng)度影響
        3.3.5 其他三裂紋
    3.4 本章小結(jié)
4 圓盤預(yù)置裂紋填充后的裂紋路徑擴(kuò)展研究
    4.1 預(yù)置單裂紋已填充
        4.1.1 單裂紋填充
    4.2 預(yù)置雙裂紋已填充
        4.2.1 雙裂紋填充
    4.3 預(yù)置三裂紋已填充
        4.3.1 三裂紋填充
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含充填節(jié)理巖體相似材料試件單軸壓縮試驗(yàn)及斷裂損傷研究[J]. 張波,李術(shù)才,張敦福,李明田,邵冬亮.  巖土力學(xué). 2012(06)
[2]Damage and progressive failure of concrete structures using non-local peridynamic modeling[J]. HUANG Dan1,2, ZHANG Qing1,2 & QIAO PiZhong1,3 1 State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2 Department of Engineering Mechanics, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3 Department of Civil and Environmental Engineering, Washington State University, Pullman, WA 99164-2910, USA.  Science China（Technological Sciences）. 2011(03)
[3]功能梯度板條斷裂分析[J]. 程站起,仲政.  力學(xué)季刊. 2005(04)



本文編號(hào)：3375326