脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度 被引量：12

1

作者 王启智 汪坤 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1-5,共5页

三点弯曲试样广泛用于测定各种材料的强度,断裂能和断裂韧度.利用材料力学和断裂力学原理,得到脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度的无量纲化显式表达式,并给出这些无量纲化力学量的图表,揭示它们随切槽深度变化的规律.两种... 三点弯曲试样广泛用于测定各种材料的强度,断裂能和断裂韧度.利用材料力学和断裂力学原理,得到脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度的无量纲化显式表达式,并给出这些无量纲化力学量的图表,揭示它们随切槽深度变化的规律.两种力学分析方法所得结果基本一致,还指出使它们进一步完善的研究方向.验证和讨论了与文献[6～8]中相应的实验荷载-挠度曲线,理论与实验结果比较吻合.利用得到的表达式和图表,可以鉴别脆性材料荷载-位移曲线峰前(最大荷载前)部分所显示的无量纲化最大荷载及其挠度和刚度的变化合理性, 以及预测实验时这些力学量随切槽深度变化的情况. 展开更多

关键词 脆性材料 三点弯曲试样 最大荷载 挠度 刚度 无量纲化

在线阅读 下载PDF 职称材料

三点弯曲试样应力强度因子的动态响应 被引量：5

2

作者 刘瑞堂 姜风春 刘殿魁 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期116-120,共5页

采用振动理论分析了三点弯曲试样的动态响应 ,得到了一个计及冲击速度影响的动态应力强度因子计算公式。当不考虑冲击速度影响时 ,本文给出的计算模型可退化成经典的K .Kishimoto模型。数值计算的结果表明 ,无论是在阶跃载荷作用下 ,还... 采用振动理论分析了三点弯曲试样的动态响应 ,得到了一个计及冲击速度影响的动态应力强度因子计算公式。当不考虑冲击速度影响时 ,本文给出的计算模型可退化成经典的K .Kishimoto模型。数值计算的结果表明 ,无论是在阶跃载荷作用下 ,还是在周期载荷作用下 。 展开更多

关键词 应力强度因子 动态响应 冲击速度 数值计算 三点弯曲试样

在线阅读 下载PDF 职称材料

带裂纹三点弯曲试样的动态应力强度因子分析 被引量：4

3

作者 陈爱军 曹俊俊 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第2期194-201,共8页

提出了计算带单边裂纹三点弯曲试样动态应力强度因子的新方法.首先由权函数的普遍形式和两种参考载荷下的应力强度因子,得到了带单边裂纹三点弯曲试样的权函数,然后考虑试样的转动惯性和剪切变形,根据振动理论推导出无裂纹梁内的动应力... 提出了计算带单边裂纹三点弯曲试样动态应力强度因子的新方法.首先由权函数的普遍形式和两种参考载荷下的应力强度因子,得到了带单边裂纹三点弯曲试样的权函数,然后考虑试样的转动惯性和剪切变形,根据振动理论推导出无裂纹梁内的动应力响应和分布,最后由权函数的思想推导出了带裂纹三点弯曲试样动态应力强度因子公式.通过有限元数值计算,验证了该方法的正确性,结果比较表明公式具有较高的精度.另外,还研究了冲击载荷下三点弯曲试样的动态应力强度因子随裂纹长度和加载速率的变化规律. 展开更多

关键词 裂纹 动态应力强度因子 权函数法 三点弯曲试样 加载速率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于直流电压降法的三点弯曲试样疲劳裂纹扩展速率测量方法 被引量：3

4

作者 胡梦 陈凯 张乐福 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1778-1784,1791,共8页

通过有限元分析得到了三点弯曲试样的裂纹长度与电压降及裂纹尖端应力强度因子的关系式,开发了可以在应力强度因子恒定、可控升高和降低的条件下进行疲劳试验的软件,通过编写测试程序的方式连续进行不同载荷、载荷比、频率条件下的疲劳... 通过有限元分析得到了三点弯曲试样的裂纹长度与电压降及裂纹尖端应力强度因子的关系式,开发了可以在应力强度因子恒定、可控升高和降低的条件下进行疲劳试验的软件,通过编写测试程序的方式连续进行不同载荷、载荷比、频率条件下的疲劳试验,在线测量裂纹扩展速率,且根据裂纹长度扩展情况自动改变测试条件.通过对2种镍铝青铜合金材料疲劳裂纹扩展速率测量,对该方法进行了验证,得到了裂纹扩展速率与应力强度因子关系曲线,并利用Priddle公式和ParisErdogan公式拟合得到了裂纹扩展应力强度因子门槛值等疲劳特征参数. 展开更多

关键词 直流电压降 疲劳裂纹扩展速率 三点弯曲试样

在线阅读 下载PDF 职称材料

三点弯曲试样动态冲击特性的有限元分析 被引量：14

5

作者 李玉龙 刘元镛 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1995年第1期110-115,共6页

本文使用动态有限元技术，对于两种不同几何尺寸，两种不同材料的三点弯曲试样在三类七种不同冲击载荷作用下的动态响应进行了分析，求得了动态应力强度因子随时间的变化规律。并与准静态应力强度因子进行了比较。计算结果表明：将冲击... 本文使用动态有限元技术，对于两种不同几何尺寸，两种不同材料的三点弯曲试样在三类七种不同冲击载荷作用下的动态响应进行了分析，求得了动态应力强度因子随时间的变化规律。并与准静态应力强度因子进行了比较。计算结果表明：将冲击载荷历史代入静态公式确定动态应力强度因子的做法是不正确的，要求得动态应力强度因子，必须对试样进行完全的动态分析。当材料的Ｅ／ρ值相同时，动态应力强度因子的响应曲线完全相同。而动态应力强度因子分别与加载点的位移及裂纹的张开位移之间存在着与准静态情况下各自相同的线性关系。这与资料［５］［６］中的结论完全相同。 展开更多

关键词 应力强度因子 三点弯曲试样 冲击载荷 断裂力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

316L三点弯曲试样动静态断裂韧性对比实验研究 被引量：3

6

作者 曲嘉 庞跃钊 孙晓庆 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第11期13-16,共4页

为研究316L型不锈钢的动静态断裂韧性,该文使用Instron-4505万能材料试验机对含有预制裂纹的316L型不锈钢试样进行准静态三点弯曲实验,测得其准静态断裂韧性应力强度因子K_I=53.34 MPam,同时基于霍普金森压杆(SHPB)技术对该材料三点弯... 为研究316L型不锈钢的动静态断裂韧性,该文使用Instron-4505万能材料试验机对含有预制裂纹的316L型不锈钢试样进行准静态三点弯曲实验,测得其准静态断裂韧性应力强度因子K_I=53.34 MPam,同时基于霍普金森压杆(SHPB)技术对该材料三点弯曲试样进行动态断裂韧性的实验研究,测得其在3种不同加载率下的动态断裂韧性应力强度因子。结果表明:316L型不锈钢是率敏感材料,随着加载率的增加,该材料的动态断裂韧性呈下降趋势,且其断裂力学性能优良,可在工程实际中广泛应用。 展开更多

关键词 断裂韧性 三点弯曲试样 霍普金森压杆 316L型不锈钢

在线阅读 下载PDF 职称材料

三点弯曲试样在程序块谱、Rayleigh窄带谱和Wirsching宽带谱下的疲劳裂纹扩展计算 被引量：1

7

作者 伍义生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1991年第4期21-25,共5页

分别用分级应力法、等损伤应力法及均方根应力法对三点弯曲试件在程序块谱、窄带随机谱和宽带随机谱下的疲劳裂纹扩展进行了计算。以探讨均方根应力法是否适于三点弯曲试件在谱载下的疲劳裂纹扩展计算。

关键词 疲劳裂纹扩展 随机载荷 窄带谱 宽带谱 三点弯曲试样 程序块谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

三点弯曲试样测试J积分值试验研究

8

作者 苏洪英 刘仁东 +2 位作者 李文竹 林利 徐鑫 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1348-1352,共5页

采用两个不同钢种的三点弯曲试样,以载荷-缺口张开位移曲线下的塑性面积为基础计算J积分值,依据GB/T 21143-2014和GB/T 21143-2007、GB/T 2358-1994附录D两个标准相结合,用这两种不同的方法计算J积分值。结果表明:相对于不同的裂纹扩展... 采用两个不同钢种的三点弯曲试样,以载荷-缺口张开位移曲线下的塑性面积为基础计算J积分值,依据GB/T 21143-2014和GB/T 21143-2007、GB/T 2358-1994附录D两个标准相结合,用这两种不同的方法计算J积分值。结果表明:相对于不同的裂纹扩展量Δa,J积分值从低值到高值,两种方法计算J积分值的平均相对偏差<2.0%,结果一致,说明用GB/T 21143-2007、GB/T 2358-1994附录D两个标准相结合也可以准确计算J积分值,提供了一种用三点弯曲试样测试J积分值的计算方法。 展开更多

关键词 J积分值 断裂韧性 三点弯曲试样

在线阅读 下载PDF 职称材料

直三点弯曲试样K_1的MMC解

9

作者 李贵才 马德林 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1992年第8期21-26,共6页

利用MMC法计算了直三点弯曲试样在S/W=3(0.5)~5、8六种情况下,a/W=0.25～0.70时的K_1B(√)~3/M值。并给出了适用于上述范围的高精度通用拟合式。

关键词 三点弯曲试样 MMC法 断裂力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

三点弯曲试样动态应力强度因子的三维有限元分析

10

作者 孙洪涛 刘元镛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期379-382,共4页

为了考察在阶跃载荷作用下不同厚度、不同裂纹尺寸对三点弯曲试样动态应力强度因子K(0)值的影响,尝试性地用三维有限元方法计算了三点弯曲试样的K(l)值,得出如下结论:(1)试件表面的K(l)值的波动比试件中心要大,且动态起始过程很复杂;(2... 为了考察在阶跃载荷作用下不同厚度、不同裂纹尺寸对三点弯曲试样动态应力强度因子K(0)值的影响,尝试性地用三维有限元方法计算了三点弯曲试样的K(l)值,得出如下结论:(1)试件表面的K(l)值的波动比试件中心要大,且动态起始过程很复杂;(2)三点弯曲试样在应力边界条件和其他几何尺寸相同时,厚度的改变对裂纹前缘中心处的K(t)值影响很小,但是改变K(8)沿厚度的分布;而裂纹尺寸的改变对K(t)沿厚度的分布影响很小,却改变K(t)的幅值。 展开更多

关键词 三点弯曲试样 应力强度因子 有限元 断裂力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于弯曲型试样断裂韧性计算的COD转换公式精解 被引量：4

11

作者 姚瑶 蔡力勋 包陈 《中国测试》 CAS 北大核心 2013年第1期25-30,共6页

根据有限元精细网格计算结果,分析材料硬化及裂尖塑性变形对直通型CT试样(front force compacttension,FFCT)及三点弯曲试样(single edged notched bending,SEB)COD转换的影响。结果表明,材料硬化及裂尖塑性变形对上述两种试样的COD转... 根据有限元精细网格计算结果,分析材料硬化及裂尖塑性变形对直通型CT试样(front force compacttension,FFCT)及三点弯曲试样(single edged notched bending,SEB)COD转换的影响。结果表明,材料硬化及裂尖塑性变形对上述两种试样的COD转换均存在影响,但影响较小,均可忽略。通过其试样变形几何关系,提出用于FFCT试样断裂韧性测试中计算J积分塑性功的裂纹嘴张开位移与加载线张开位移的弹塑性转换公式;对于SEB试样,通过对不同本构参数有限元精细网格计算结果进行耦合的方法获得COD转换公式。该文公式形式均较为简单,且与有限元结果相对误差较小,具有较高的置信度。 展开更多

关键词 直通型CT试样 三点弯曲试样 有限元分析 COD转换

在线阅读 下载PDF 职称材料

微试样法测量25Cr2NiMo1V钢断裂韧度试验研究 被引量：1

12

作者 吴为 朱明亮 轩福贞 《压力容器》 2015年第3期15-19,共5页

以25Cr2Ni Mo1V转子钢为研究对象,采用微三点弯曲试样开展了室温下的断裂韧度试验,分析了断裂韧度的尺寸相关性。结果表明,相对于大尺寸试样,微试样断裂韧度减小且数据分散。这主要由于微试样平面应力状态占主导,试样厚度和韧带对裂尖... 以25Cr2Ni Mo1V转子钢为研究对象,采用微三点弯曲试样开展了室温下的断裂韧度试验,分析了断裂韧度的尺寸相关性。结果表明,相对于大尺寸试样,微试样断裂韧度减小且数据分散。这主要由于微试样平面应力状态占主导,试样厚度和韧带对裂尖变形的拘束程度减小,裂纹稳定扩展能力下降。结果为采用缺口微试样测量断裂韧度提供了有益的尝试。 展开更多

关键词 断裂韧度 微三点弯曲试样 尺寸效应 25Cr2NiMo1V钢 可转移性

在线阅读 下载PDF 职称材料

40Cr材料动态起裂韧性K_（Id）（σ）的实验测试 被引量：14

13

作者 李玉龙 郭伟国 +4 位作者 贾德新 刘元镛 罗景润 杜君 陈裕泽 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期21-30,共10页

描述了利用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆技术加载三点弯曲试样测试４０Ｃｒ，材料动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）的试验方法。试样上的动态载荷历程由Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆直接测得，并分别代入动态有限元程序及近似公式求得动态应力强度因子历史... 描述了利用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆技术加载三点弯曲试样测试４０Ｃｒ，材料动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）的试验方法。试样上的动态载荷历程由Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆直接测得，并分别代入动态有限元程序及近似公式求得动态应力强度因子历史；由贴在试样裂尖附近的应变片确定起裂时间，最终确定起裂时的动态应力强度因子值，即动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）。试验结果表明：利用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆技术加载三点弯曲试样测试材料动态起裂韧性的方法是可行的，起裂时，动态有限元的位移法、应力法及近似公式法求得的动态应力强度因子值比较吻合；在本文的载荷速率下，４０Ｃｒ材料动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）与准静态裂韧性ＫＩｄ（σ）相比，降低了约２８％。 展开更多

关键词 动态起裂韧性 应力强度因子 三点弯曲试样

在线阅读 下载PDF 职称材料

冲击载荷下材料动态断裂参数的有限元计算 被引量：4

14

作者 曾祥国 刘世品 +2 位作者 李琼阳 王清远 胡益平 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1-6,共6页

材料在冲击载荷下的行为不同于静态载荷作用下的行为。然而,由于动态断裂问题的复杂性,即使象三点弯曲试样,也还没有获得裂纹尖端动态应力强度因子的解析表达式。为了满足理论分析和实验工作的需要,采用LS-DYNA有限元软件,对三点弯曲试... 材料在冲击载荷下的行为不同于静态载荷作用下的行为。然而,由于动态断裂问题的复杂性,即使象三点弯曲试样,也还没有获得裂纹尖端动态应力强度因子的解析表达式。为了满足理论分析和实验工作的需要,采用LS-DYNA有限元软件,对三点弯曲试样在冲击载荷作用下(包括正弦、线性和不规则载荷历程)的动态过程进行了有限元分析,获得了裂纹尖端的动态应力应变场和裂纹尖端区域节点力和位移与时间的关系曲线。基于虚拟裂纹闭合技术(VCCT),提出了在冲击载荷作用下裂纹结构能量释放率和动态应力强度因子的计算方法,得到了不同冲击载荷下三点弯曲试样的能量释放率GI和动态应力强度因子KId与时间的关系曲线。结果表明:该方法得到的有限元计算结果与实验吻合较好,且具有较高精度,文中提出的方法可用于动态断裂参数的计算。 展开更多

关键词 冲击载荷 三点弯曲试样 有限元 虚拟裂纹闭合法 动态断裂参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

Hopkinson压杆入射杆形状对动态断裂参量影响的数值方法研究 被引量：2

15

作者 陈华燕 曾祥国 +2 位作者 钱晓军 王清远 许书生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期120-125,共6页

利用Hopkinson压杆测量三点弯曲试样材料的动态应力强度因子,应力波载荷的惯性效应和弥散效应对试验结果不可忽略的影响已被许多学者的实验结果证实。将不同Hopkinson压杆入射杆形状产生的载荷—时间历程曲线作为动态有限元模型的载荷信... 利用Hopkinson压杆测量三点弯曲试样材料的动态应力强度因子,应力波载荷的惯性效应和弥散效应对试验结果不可忽略的影响已被许多学者的实验结果证实。将不同Hopkinson压杆入射杆形状产生的载荷—时间历程曲线作为动态有限元模型的载荷信息,采用Ansys/LS-DYNA有限元软件,基于虚拟裂纹闭合技术(virtual crack closure technique,VCCT)计算得到三点弯曲试样的动态应力强度因子变化曲线,曲线上起裂时间对应的值即为材料的动态断裂韧度。进一步考虑入射杆形状及惯性效应对冲击载荷曲线的影响,研究动态应力强度因子的变化规律,为Hopkinson压杆测试动态断裂韧度提供合理、可行的方法。 展开更多

关键词 HOPKINSON压杆 三点弯曲试样 动态应力强度因子 虚拟裂纹闭合技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

两种缺口Q420钢的低温断裂韧度 被引量：5

16

作者 张亚军 马建坡 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1014-1017,共4页

结合工程应用背景,采用Q420桥梁用钢板,加工成W/B=2、S/W=5的非标准三点弯曲试样,通过线切割和线切割后预制疲劳裂纹两种方式得到相同长度的初始缺口,对其-30℃的低温断裂韧度进行试验研究,分析比较两种缺口试样断裂韧度测试条件值Kq和... 结合工程应用背景,采用Q420桥梁用钢板,加工成W/B=2、S/W=5的非标准三点弯曲试样,通过线切割和线切割后预制疲劳裂纹两种方式得到相同长度的初始缺口,对其-30℃的低温断裂韧度进行试验研究,分析比较两种缺口试样断裂韧度测试条件值Kq和强度比Rsb,评价具有以上两种缺口时材料对脆性失稳扩展的不同抵抗能力,并求得相应的缺口修正系数;最后,从试样的P—V曲线图和断口分析其中的原因。试验分析结果为Q420钢的具体工程应用提供依据。 展开更多

关键词 非标三点弯曲试样 缺口 断裂韧度条件值 强度比 缺口修正系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

镍基单晶合金TLP焊接件破坏特性研究 被引量：1

17

作者 王安强 温志勋 +1 位作者 侯金保 岳珠峰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期124-126,130,共4页

为研究镍基单晶合金的高温焊接性能,通过三点弯曲试验和扫描电镜对单晶体焊接件和单晶体试件在高温下的破坏机理进行了研究,并从晶体滑移理论出发,采用有限元方法对两种不同试样在相同载荷下的M ises应力分布和最大分切应力进行了数值分... 为研究镍基单晶合金的高温焊接性能,通过三点弯曲试验和扫描电镜对单晶体焊接件和单晶体试件在高温下的破坏机理进行了研究,并从晶体滑移理论出发,采用有限元方法对两种不同试样在相同载荷下的M ises应力分布和最大分切应力进行了数值分析.研究结果表明:对于采用TLP焊接连接的单晶焊接件,试样的破坏形式主要表现为脆性断裂,试样的抗弯强度明显低于单晶体试样;对于焊接连接的单晶体结构,由于焊缝处材料性质的差异,在焊缝附近出现明显的应力不连续性,对晶体界面附近的最大分切应力产生明显影响,引起界面附近分切应力分布梯度的显著增加,使试样的破坏特性发生改变,引起试样的脆性破坏,降低了试样的抗弯曲强度. 展开更多

关键词 单晶 焊缝 分切应力 三点弯曲试样 扫描电镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于虚拟裂纹闭合法分析研究构件应力强度因子的计算 被引量：1

18

作者 赵志平 孙智甲 李有堂 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期168-172,共5页

在分析应用二维及三维虚拟裂纹闭合法计算裂纹尖端应变能释放率的基础上,将三点弯曲试样的应力强度因子解析解与以ANSYS为平台,应用虚拟裂纹闭合法所得计算结果进行对比.结果表明,解析解与虚拟计算结果相当吻合,说明虚拟裂纹闭合法可用... 在分析应用二维及三维虚拟裂纹闭合法计算裂纹尖端应变能释放率的基础上,将三点弯曲试样的应力强度因子解析解与以ANSYS为平台,应用虚拟裂纹闭合法所得计算结果进行对比.结果表明,解析解与虚拟计算结果相当吻合,说明虚拟裂纹闭合法可用于三点弯曲试样的数值分析与计算. 展开更多

关键词 虚拟裂纹闭合法 应变能释放率 三点弯曲试样 解析解 试验结果 对比

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于柔度法的断裂韧性误差测量分析

19

作者 胡家杰 钟雯 张庆功 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第10期119-122,共4页

在柔度法测量金属材料裂纹长度的基本力学原理基础上,介绍并讨论在裂纹预制过程中影响测量三点弯曲(SEB)试样裂纹长度准确性的因素。通过试验研究发现:弹性模量对于裂纹初始长度计算非常重要,F-s关系的线性决定了试验过程中裂纹长度的... 在柔度法测量金属材料裂纹长度的基本力学原理基础上,介绍并讨论在裂纹预制过程中影响测量三点弯曲(SEB)试样裂纹长度准确性的因素。通过试验研究发现:弹性模量对于裂纹初始长度计算非常重要,F-s关系的线性决定了试验过程中裂纹长度的估算准确性,柔度法的测量结果与裂纹实际长度存在一定误差。 展开更多

关键词 断裂韧性 三点弯曲试样 柔度 线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

薄壁结构焊接接头CTOD试验分析

20

作者 赵海涛 李晓红 +1 位作者 刘颖 吴素君 《航空制造技术》 北大核心 2012年第13期101-104,107,共5页

设计测试薄壁结构平面应力断裂韧性的三点弯曲测试试样,应用于GH4169焊接接头CTOD测试试验。采用光学金相显微镜和扫描电镜观察分析各试样的裂纹扩展形貌和断口形貌。依据BS7448标准的规定分析CTOD测试过程有效性。结果表明,采用设计三... 设计测试薄壁结构平面应力断裂韧性的三点弯曲测试试样,应用于GH4169焊接接头CTOD测试试验。采用光学金相显微镜和扫描电镜观察分析各试样的裂纹扩展形貌和断口形貌。依据BS7448标准的规定分析CTOD测试过程有效性。结果表明,采用设计三点弯曲试样进行的GH4169焊接接头CTOD测试过程是有效的;GH4169母材的断裂韧性较好,裂纹为延性起裂特性;GH4169焊缝和熔合区的断裂韧性较差,裂纹为脆性起裂特性。 展开更多

关键词 GH4169焊接接头 CTOD测试 三点弯曲试样

在线阅读 下载PDF 职称材料