Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹疲劳扩展门槛值 被引量：5

1

作者 田常海 任明法 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期180-183,共4页

以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1 及极径r的组合量 2πr·σ1 为主应力强度因子 σ1 ,提出主应力强度因子下的复合型裂纹初始扩展准则及扩展的静态断裂模型 ,在此基础上推导复合型裂纹的门槛值方程和裂纹面扭转角公式及裂... 以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1 及极径r的组合量 2πr·σ1 为主应力强度因子 σ1 ,提出主应力强度因子下的复合型裂纹初始扩展准则及扩展的静态断裂模型 ,在此基础上推导复合型裂纹的门槛值方程和裂纹面扭转角公式及裂纹扩展速率公式 ,定义复合型裂纹的理论门槛值 ,进行Ⅰ Ⅲ复合型裂纹扩展试验。试验表明 。 展开更多

关键词 门槛值 ⅰ-ⅲ复合型裂纹 主应力因子 静态断裂模型 疲劳扩展 扩展速率试验

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复合型裂纹扩展的主应力因子模型及Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹扩展 被引量：4

2

作者 田常海 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期84-89,共6页

以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1及极径r的组合量 2πrσ1作为主应力因子 σ1,提出了主应力因子下的复合型裂纹扩展的断裂准则及静态断裂模型 ,在此基础上 ,推导了考虑裂纹闭合的扩展速率公式 ,进行了Ⅰ Ⅲ复合型裂纹扩展试验 ... 以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1及极径r的组合量 2πrσ1作为主应力因子 σ1,提出了主应力因子下的复合型裂纹扩展的断裂准则及静态断裂模型 ,在此基础上 ,推导了考虑裂纹闭合的扩展速率公式 ,进行了Ⅰ Ⅲ复合型裂纹扩展试验 ,并对断口作了扫描电镜观察分析 ,试验表明 展开更多

关键词 复合型裂纹 ⅰ-ⅲ复合型裂纹 裂纹扩展 主应力因子 扫描电镜分析 断裂准则

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国产HTPB复合固体推进剂Ⅰ-Ⅱ型裂纹断裂性能实验研究 被引量：18

3

作者 张亚 强洪夫 杨月诚 《含能材料》 EI CAS CSCD 2007年第4期359-362,共4页

采用WDN-10KN材料实验机对含Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的HTPB复合固体推进剂进行了拉伸速率为2mm.min-1的单轴拉伸试验,用摄像机记录了推进剂裂纹扩展至断裂的整个过程。得到了六种不同裂纹倾斜角下的力-变形曲线及裂纹扩展开裂角和断裂载荷。与... 采用WDN-10KN材料实验机对含Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的HTPB复合固体推进剂进行了拉伸速率为2mm.min-1的单轴拉伸试验,用摄像机记录了推进剂裂纹扩展至断裂的整个过程。得到了六种不同裂纹倾斜角下的力-变形曲线及裂纹扩展开裂角和断裂载荷。与T断裂准则、S断裂准则和σθ断裂准则进行比较,结果表明推进剂裂纹扩展开裂角与T断裂准则的数值计算结果较为接近,说明可以借助于T断裂准则对推进剂裂纹扩展的初始开裂角进行初步的理论预测。 展开更多

关键词 固体力学 HTPB复合固体推进剂 ⅰ-Ⅱ复合型裂纹 初始开裂角

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数字图像相关法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子 被引量：26

4

作者 代树红 马胜利 潘一山 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1362-1368,共7页

提出了一种通过数字图像相关方法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端位置和应力强度因子的试验方法。试验通过数字图像相关方法测定裂纹尖端区域位移场数据,将位移场数据带入极坐标系下位移场方程,计算裂纹尖端位置和应力强度因子。试验结果表... 提出了一种通过数字图像相关方法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端位置和应力强度因子的试验方法。试验通过数字图像相关方法测定裂纹尖端区域位移场数据,将位移场数据带入极坐标系下位移场方程,计算裂纹尖端位置和应力强度因子。试验结果表明:采用该方法可以准确的测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子、裂纹尖端位置及裂纹扩展长度,解决了以往研究方法因不能准确测定裂纹尖端位置和扩展方向,而无法准确测定岩石应力强度因子的难题。 展开更多

关键词 数字图像相关方法 ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子 裂纹扩展长度 岩石断裂

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基于损伤理论的混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展角 被引量：6

5

作者 王玉琳 王向东 +1 位作者 韩金启 杨林 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第6期51-54,60,共5页

基于混凝土断裂与损伤的基本理论,进行了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展方向研究,研究结果表明:Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展趋势是随着缝端损伤场的变化而变化的。通过缝端损伤场及损伤梯度的计算,分析了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝从起裂至失稳断裂裂缝扩展方向的... 基于混凝土断裂与损伤的基本理论,进行了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展方向研究,研究结果表明:Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展趋势是随着缝端损伤场的变化而变化的。通过缝端损伤场及损伤梯度的计算,分析了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝从起裂至失稳断裂裂缝扩展方向的变化规律,得到了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的起裂扩展角和失稳扩展角。将其与文献结果进行对比,对比结果表明:用损伤理论研究裂缝的扩展角是可行的。 展开更多

关键词 混凝土 损伤梯度 断裂 ⅰ-Ⅱ复合型裂缝 扩展角

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Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系 被引量：7

6

作者 刘梦和 王向东 邵兵 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第6期31-33,共3页

为了探究复合型裂缝的应力强度因子K和应变能释放率G的关系,基于最大应力准则,采用能量法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的扩展进行理论分析。根据单一型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系,推导出Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝K与G的关系公式,利用Abaqus软件... 为了探究复合型裂缝的应力强度因子K和应变能释放率G的关系,基于最大应力准则,采用能量法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的扩展进行理论分析。根据单一型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系,推导出Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝K与G的关系公式,利用Abaqus软件建立Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的有限元模型,计算Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的应力强度因子和应变能释放率,与推导公式的计算结果进行对比,二者误差仅为2.5%,验证了推导公式的合理性。 展开更多

关键词 ⅰ-Ⅱ复合型裂缝 最大应力准则 应力强度因子 应变能释放率

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基于应变的Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ复合型断裂准则 被引量：2

7

作者 李一凡 董世明 +1 位作者 李念斌 华文 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第4期447-456,共10页

将已有的适用于平面断裂的最大周向应变(MTSN)准则,推广到适用于空间三维断裂的断裂准则.并具体讨论了Poisson(泊松)比对复合型断裂的面内断裂角与面外断裂角及断裂包络图的影响.Ⅰ/Ⅲ复合型断裂时,面外断裂角与Poisson比无关.Ⅱ/Ⅲ及Ⅰ... 将已有的适用于平面断裂的最大周向应变(MTSN)准则,推广到适用于空间三维断裂的断裂准则.并具体讨论了Poisson(泊松)比对复合型断裂的面内断裂角与面外断裂角及断裂包络图的影响.Ⅰ/Ⅲ复合型断裂时,面外断裂角与Poisson比无关.Ⅱ/Ⅲ及Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ复合型断裂条件下,面内断裂角随着Poisson比的增大而减小,面外断裂角随着Poisson比的增大而增大.在复合型断裂条件下,包络图均随着Poisson比增大而减小.且Poisson比对断裂包络图的影响大于面内断裂角,对面外断裂角影响最小.将本准则理论预测值与多组实验数据进行对比,预测值与实验值吻合较好,可知推广的MTSN准则能够较好地预测三维断裂. 展开更多

关键词 应变型断裂准则 周向应变 ⅰ/Ⅱ/ⅲ复合型 断裂

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砂岩的Ⅰ/Ⅲ复合型断裂试验研究 被引量：1

8

作者 李一凡 董世明 +2 位作者 潘鑫 李念斌 原野 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4063-4070,共8页

为了了解砂岩的Ⅰ/Ⅲ复合型断裂力学性能,采用含有裂纹面垂直于底面但倾斜于正背面的三点弯曲(TPB)试件实现面外断裂。使用Abaqus通过有限元法研究了不同裂纹面倾斜角下沿着试件厚度的Ⅰ型、Ⅱ型与Ⅲ型无量纲应力强度因子。通过讨论可知... 为了了解砂岩的Ⅰ/Ⅲ复合型断裂力学性能,采用含有裂纹面垂直于底面但倾斜于正背面的三点弯曲(TPB)试件实现面外断裂。使用Abaqus通过有限元法研究了不同裂纹面倾斜角下沿着试件厚度的Ⅰ型、Ⅱ型与Ⅲ型无量纲应力强度因子。通过讨论可知,在靠近试件厚度中点处Ⅰ型与Ⅲ型无量纲应力强度因子取得较大值,而Ⅱ型无量纲应力强度因子取得接近于0的可以忽略的极小值,且靠近自由面处的应力强度因子不作考虑。故该种试件可用于测量材料的Ⅰ/Ⅲ复合型断裂性能。数值计算结果与常规TPB试件的解析公式及倾斜裂纹面TPB试件的近似计算公式的结果进行对比,证明了数值模拟结果的准确性并讨论了近似公式存在的问题。使用7组共28个该种三点弯曲试件,研究砂岩的Ⅰ/Ⅲ复合型断裂特性,结果表明:砂岩的Ⅰ型与Ⅲ型临界应力强度因子随着裂纹面倾斜角的增大先增大后减小,但其变化趋势不同;砂岩的Ⅰ/Ⅲ复合型等效断裂韧度随着裂纹面倾斜角的增大先增大后减小,在倾斜角接近20°时取得最大值。裂纹扩展时裂纹面将发生扭转,倾斜角θ越大则扭转角度越大。 展开更多

关键词 三点弯曲 砂岩 数值分析 ⅰ/ⅲ复合型

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Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝断裂角剪滞方法 被引量：1

9

作者 刘永光 李忠献 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期118-125,共8页

建立了混凝土等准脆性材料的Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝在单向拉伸荷载作用下断裂角的修正剪滞模型,得到了与试验相吻合且优于传统S判据的断裂角．合理简化了复合型裂缝试样的力学边界条件,得到了裂缝体各剪滞子层位移分布函数的解析表达式．引用... 建立了混凝土等准脆性材料的Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝在单向拉伸荷载作用下断裂角的修正剪滞模型,得到了与试验相吻合且优于传统S判据的断裂角．合理简化了复合型裂缝试样的力学边界条件,得到了裂缝体各剪滞子层位移分布函数的解析表达式．引用一种所谓的最大应力集中因子的概念,对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝前缘应力场进行了简化描述．得到了复合裂缝断裂角的解析解．根据斜裂缝体的应力分布概况,设置不同的子层分区,得到了更为细化的子层位移分布模式．通过对计算数据的分析,提出了合理的按应力场分区设置子层的剪滞分析模型,从而得到了更为精确的斜裂缝断裂角．新方法的计算结果与试验结果除个别外的相对误差小于4％,均小于S判据,显示算法的卓越性． 展开更多

关键词 剪滞理论 混凝土 断裂角 ⅰ-Ⅱ复合型裂缝 应力集中因子

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Z-pin增强CMC层间Ⅰ+Ⅱ混合型断裂韧性 被引量：4

10

作者 刘韡 矫桂琼 张为民 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期357-360,383,共5页

提出手工预缝纫方法将3K丝束的T300碳纤维引入预成型体,采用CVI工艺在预成型体和缝线处同时渗透SiC基体,制备了Z-pin增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料。通过三点弯曲试验测定了Ⅰ+Ⅱ混合型应变能释放率,分析了材料的裂纹扩展行为和Z-pi... 提出手工预缝纫方法将3K丝束的T300碳纤维引入预成型体,采用CVI工艺在预成型体和缝线处同时渗透SiC基体,制备了Z-pin增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料。通过三点弯曲试验测定了Ⅰ+Ⅱ混合型应变能释放率,分析了材料的裂纹扩展行为和Z-pin增强机理。结果表明:随着裂纹扩展长度的增大,Ⅰ+Ⅱ型裂纹扩展阻力不断增大,相同裂纹扩展长度,增加Z-pin植入密度可以提高粘结强度,增大止裂作用。Z-pin增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料裂纹扩展的耗能途径主要是层间界面剥离、Z-pin弹性剪切和拉伸变形。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 断裂韧性 应变能释放率 Z-PIN

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TC4-DT焊接接头Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展实验及模拟研究 被引量：6

11

作者 刘小刚 朱笑林 郭海丁 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期61-69,共9页

拉剪复合载荷作用下,构件中的裂纹呈现复杂的Ⅰ-Ⅱ复合型扩展模式,研究其扩展规律对准确评估构件疲劳寿命具有重要意义。针对TC4-DT钛合金电子束焊接头Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展规律开展研究,设计并加工紧凑拉伸剪切(CTS)试样,通过开展... 拉剪复合载荷作用下,构件中的裂纹呈现复杂的Ⅰ-Ⅱ复合型扩展模式,研究其扩展规律对准确评估构件疲劳寿命具有重要意义。针对TC4-DT钛合金电子束焊接头Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展规律开展研究,设计并加工紧凑拉伸剪切(CTS)试样,通过开展不同加载角度下接头试样的疲劳裂纹扩展实验,得到接头Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的a-N曲线及疲劳裂纹扩展路径。在上述基础上引入Ⅰ-Ⅱ复合型等效应力强度因子并结合Paris公式建立TC4-DT电子束焊接头Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展速率方程。采用扩展有限元法(XFEM)对复合型疲劳裂纹扩展过程进行数值模拟研究,得到不同加载角度下的扩展规律,并与实验结果进行比较。结果表明:不同加载角度下Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹开裂角模拟值与实验结果误差均在10%以内,并且扩展路径均与实验结果吻合;XFEM能够有效预测复合型疲劳裂纹扩展路径。 展开更多

关键词 TC4-DT钛合金 I-II复合型疲劳裂纹 裂纹扩展路径 CTS试样 扩展有限元

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双轴载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹构件失效评定图(FAD)研究

12

作者 谈金祝 黄文龙 戴树和 《南京化工学院学报》 1991年第1期42-49,共8页

通过理论分析和双轴向断裂试验，研究了我国压力容器常用钢16MnR所制成的含中心穿透Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹十字形板试样的断裂性能，探讨了英国中央电力局（CEGB）R6法和美国电力研究所（EPRI）工程估算方法在双轴载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹构件... 通过理论分析和双轴向断裂试验，研究了我国压力容器常用钢16MnR所制成的含中心穿透Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹十字形板试样的断裂性能，探讨了英国中央电力局（CEGB）R6法和美国电力研究所（EPRI）工程估算方法在双轴载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹构件的失效评定图，作出了经双向载荷和裂纹倾角修正含缺陷结构结构安全裕度的失效评定图，提出 了一种双轴载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹构件完整性评定方法。 展开更多

关键词 ⅰ-Ⅱ复合型裂纹 十字形试样 复合型J积分 弹塑性断裂 压力容器 失效评定图

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类岩石脆性材料非闭合裂纹的Ⅰ–Ⅱ压剪复合型断裂准则研究 被引量：14

13

作者 李部 黄润秋 吴礼舟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期662-668,共7页

实际工程中,结构体裂纹常处于拉剪和压剪复合受力状态,研究适合于复合型裂纹的断裂准则和裂纹扩展机理具有重要的理论意义和实用价值。以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹为研究对象,基于线弹性理论,在考虑裂纹几何特征及受力形式的基础上,系统介绍了裂... 实际工程中,结构体裂纹常处于拉剪和压剪复合受力状态,研究适合于复合型裂纹的断裂准则和裂纹扩展机理具有重要的理论意义和实用价值。以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹为研究对象,基于线弹性理论,在考虑裂纹几何特征及受力形式的基础上,系统介绍了裂纹应力强度因子(SIF)的理论解。提出了适用于Ⅱ型断裂的径向剪应力准则和双剪应力准则。对于Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹,提出用等效Ⅰ、Ⅱ型SIF比值与Ⅰ、Ⅱ型断裂韧度比值的关系判定裂纹断裂类型,并分别选择适合于Ⅰ、Ⅱ型断裂的断裂准则,计算了裂纹断裂扩展理论角度。理论断裂角与预制非闭合裂纹类岩石脆性材料压剪断裂试验结果符合得较好。 展开更多

关键词 非闭合裂纹 ⅰ-Ⅱ复合型断裂 应力强度因子 准则

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Ⅲ型载荷分量对不同显微组织套管钻井用钢断裂韧性的影响 被引量：3

14

作者 许天旱 冯耀荣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期66-73,共8页

利用疲劳试验机及SEM研究三种不同显微组织套管钻井钢I/III复合型断裂韧性。结果表明:珠光体-铁素体(PF)钢和铁素体-贝氏体-回火马氏体(FBM)钢的JT均随着III型分量增加先略有增加,然后单调下降,而回火马氏体(TM)钢则呈单调下降趋势,这... 利用疲劳试验机及SEM研究三种不同显微组织套管钻井钢I/III复合型断裂韧性。结果表明:珠光体-铁素体(PF)钢和铁素体-贝氏体-回火马氏体(FBM)钢的JT均随着III型分量增加先略有增加,然后单调下降,而回火马氏体(TM)钢则呈单调下降趋势,这归因于不同显微组织构成导致不同断口形貌。同时发现,在不同III型载荷分量下,TM钢均具有最大的JT,PF钢均具有最小的JT,FBM钢居中。对于三种钢,JI和JIII之间均具有线性关系,且材料强度越高,线性系数越小,更容易在剪切载荷下发生断裂。 展开更多

关键词 套管钻井用钢 显微组织 断裂韧性 ⅰ/ⅲ复合型 断口形貌

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I-II复合型裂缝断裂角的分层剪滞模型与分析 被引量：1

15

作者 李忠献 刘永光 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期283-290,共8页

采用修正的剪滞理论建立了岩石、混凝土等准脆性材料的I-II复合型裂缝在单向拉伸荷载作用下的计算模型,得到了与实验相吻合且优于传统S判据的断裂角。通过对远场应力、斜裂缝区应力以及子层位移的合理简化,得到了求解剪滞分析模型的边... 采用修正的剪滞理论建立了岩石、混凝土等准脆性材料的I-II复合型裂缝在单向拉伸荷载作用下的计算模型,得到了与实验相吻合且优于传统S判据的断裂角。通过对远场应力、斜裂缝区应力以及子层位移的合理简化,得到了求解剪滞分析模型的边界条件,进而得到了含斜裂缝的各子层位移分布函数。引入最大应力集中因子,对I-II复合型裂缝前缘应力场进行简化;基于斜裂缝沿最大应力集中因子方向扩展,得到裂缝的断裂角。根据斜裂缝的应力分布,设置不同的子层分区,得到了更为细化的位移分布模式。通过对计算数据的分析,针对单向拉伸荷载作用下的I-II复合型裂缝,建立了按应力场分区设置子层的分层剪滞模型,得到更为精确的斜裂缝断裂角。 展开更多

关键词 ⅰ-Ⅱ复合型裂缝 斜裂缝 断裂角 分层剪滞模型 单向拉伸 应力集中因子

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航空结构铝合金Ⅰ/Ⅱ复合型断裂的三维弹塑性数值分析

16

作者 王芳丽 佘崇民 郭万林 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期255-259,共5页

在LC4CS铝合金三维Ⅰ/Ⅱ复合型断裂实验的基础上,对Ⅰ/Ⅱ复合型加载模型进行了细致的三维弹塑性有限元计算,系统分析了不同复合度Φ和厚度B对裂纹端部应力场和起裂角的影响。结果表明,对于不同Φ和B的试样,周向应力极大值和三维离面约... 在LC4CS铝合金三维Ⅰ/Ⅱ复合型断裂实验的基础上,对Ⅰ/Ⅱ复合型加载模型进行了细致的三维弹塑性有限元计算,系统分析了不同复合度Φ和厚度B对裂纹端部应力场和起裂角的影响。结果表明,对于不同Φ和B的试样,周向应力极大值和三维离面约束因子极小值出现在相同的角度;根据最大周向应力准则,在Ⅰ型载荷占主导(eβq>65.45°)时,三维有限元计算的裂纹起裂角比采用二维MTS准则预测的起裂角更加接近实验结果。实验中8 mm厚度下的复合型断裂具有比采用现有二维断裂准则的预测值更小的起裂角,说明需要发展更加接近实际情况的新的三维复合型断裂准则。 展开更多

关键词 三维ⅰ/Ⅱ复合型弹塑性断裂 起裂角 最大周向应力准则 三维离面约束因子

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考虑T应力的Ⅰ/Ⅱ型裂纹最大切向应变能密度断裂准则及其验证 被引量：3

17

作者 刘建 乔兰 +1 位作者 李庆文 赵国彦 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2268-2278,共11页

为准确预测Ⅰ/Ⅱ复合型加载条件下岩石类脆性材料的断裂行为,首先,在传统最大切向应变能密度断裂准则的基础上,考虑裂纹尖端应力场Williams展开式中的非奇异应力项(T应力),建立了考虑T应力的Ⅰ/Ⅱ型裂纹广义最大切向应变能密度断裂准则... 为准确预测Ⅰ/Ⅱ复合型加载条件下岩石类脆性材料的断裂行为,首先,在传统最大切向应变能密度断裂准则的基础上,考虑裂纹尖端应力场Williams展开式中的非奇异应力项(T应力),建立了考虑T应力的Ⅰ/Ⅱ型裂纹广义最大切向应变能密度断裂准则;其次,探究T应力及泊松比对初始裂纹起始扩展角及起始扩展条件的影响;最后,基于5种岩石材料的中心直裂纹巴西圆盘复合断裂试验结果对该准则的有效性进行验证。研究结果表明:随T应力增大,裂纹起始扩展角逐渐增大,而KII/KIc逐渐减小;随泊松比增大,裂纹起始扩展角及K_(Ⅱ)/K_(Ic)同时减小;纯Ⅱ型断裂时,T应力及泊松比对K_(Ⅱ)/K_(Ic)的影响最显著;考虑T应力的最大切向应变能密度断裂准则所得结果与室内试验结果相吻合,验证了该准则的有效性。 展开更多

关键词 岩石断裂 ⅰ/Ⅱ型裂纹 断裂准则 切向应变能密度 T应力

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不同应力比下疲劳裂纹扩展速率的改进公式 被引量：4

18

作者 吴乔国 陈学东 +2 位作者 范志超 聂德福 魏仁超 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期160-165,共6页

研究金属材料在不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率描述公式,包括Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅰ-Ⅲ型三种模式。基于现有疲劳裂纹扩展速率公式和对试验数据进行归纳,建立了以J积分变化幅ΔJ为控制参量的疲劳裂纹扩展速率改进公式。在公式中,通过引入应力... 研究金属材料在不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率描述公式,包括Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅰ-Ⅲ型三种模式。基于现有疲劳裂纹扩展速率公式和对试验数据进行归纳,建立了以J积分变化幅ΔJ为控制参量的疲劳裂纹扩展速率改进公式。在公式中,通过引入应力比修正系数M将不同应力比R下的数据ΔJ等效到R=0时对应的ΔJeq0,并给出了M^R的经验关系式。最后,通过对文献中Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅰ-Ⅲ型的疲劳裂纹扩展速率试验数据进行分析发现,本文建立的改进公式可以对不同应力比下的试验数据进行较好的描述。 展开更多

关键词 疲劳裂纹扩展速率 J积分 ⅰ、ⅲ、ⅰ-ⅲ型 应力比 改进公式

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热疲劳斜裂纹应力强度因子有限元分析 被引量：4

19

作者 闫明 张义民 +1 位作者 何雪 李鹤 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期720-723,共4页

用有限元方法和最大周向应力准则计算了热疲劳斜裂纹的应力强度因子和开裂角的周期变化规律.计算表明:在加热过程中,模型内产生压缩热应力,使两裂纹面相互挤压、错开;由于加热过程生成的压缩塑性变形不能自由恢复,在降温过程的后期产生... 用有限元方法和最大周向应力准则计算了热疲劳斜裂纹的应力强度因子和开裂角的周期变化规律.计算表明:在加热过程中,模型内产生压缩热应力,使两裂纹面相互挤压、错开;由于加热过程生成的压缩塑性变形不能自由恢复,在降温过程的后期产生拉应力使裂纹张开;热疲劳斜裂纹在加热过程以及降温过程的前期是纯Ⅱ型,KⅡ在加热过程结束时达到最大值,在降温过程的后期是Ⅰ,Ⅱ复合型,降温过程结束时KⅠ,Ke达到最大值,裂纹在此时最易开裂. 展开更多

关键词 斜裂纹 热疲劳 应力强度因子 ⅰ-Ⅱ复合型裂纹 最大周向应力准则

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两种不同模式下的沥青混合料断裂过程研究 被引量：13

20

作者 金光来 黄晓明 梁彦龙 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期120-126,共7页

为了深入研究沥青混合料在Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ复合型模式下的断裂特性与机理，采用了扩展有限元方法对单边切口梁的断裂过程进行了数值模拟和分析．通过与试验数据的对比发现，扩展有限元方法可以有效地计算不同模式下裂缝扩展的路径以及断裂... 为了深入研究沥青混合料在Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ复合型模式下的断裂特性与机理，采用了扩展有限元方法对单边切口梁的断裂过程进行了数值模拟和分析．通过与试验数据的对比发现，扩展有限元方法可以有效地计算不同模式下裂缝扩展的路径以及断裂过程中的力学响应．进一步分析表明：小梁的断裂过程可以分为4个阶段；当加载点的荷载达到峰值时，小梁已经处于损伤累积阶段，荷载开始下降后，裂缝才逐渐形成；断裂过程可以理解为损伤带内拉应力下降、未损伤带内拉应力上升或者上升后再下降的过程，且损伤带长度不断增加；Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的临界偏移系数为0．45～0．51，与试验结果基本一致；当偏移系数为0．45时，跨中局部区域在加载过程中出现了“卸载”现象，导致损伤不再增加，抑制了次裂纹的产生． 展开更多

关键词 沥青混合料 单边切口梁 ⅰ-Ⅱ复合型开裂 扩展有限元 断裂机理

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