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基于Roe-Siegmund循环内聚力模型焊趾疲劳裂纹萌生仿真
被引量：
1
1
作者
赵秋
唐琨
+1 位作者
李英豪
吴维青
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期61-67,I0006,共8页
为建立焊趾疲劳裂纹萌生行为仿真方法,基于Roe-Siegmund循环内聚力模型对ABAQUS进行二次开发,形成用于反映疲劳累积损伤的VUMAT子程序,依据文献方法及试验数据获取Q345焊接区域材料的内聚力参数,通过Voronoi图法和内聚力单元法生成具有...
为建立焊趾疲劳裂纹萌生行为仿真方法,基于Roe-Siegmund循环内聚力模型对ABAQUS进行二次开发,形成用于反映疲劳累积损伤的VUMAT子程序,依据文献方法及试验数据获取Q345焊接区域材料的内聚力参数,通过Voronoi图法和内聚力单元法生成具有疲劳累积损伤特性和晶粒特征的微观模型,并与宏观对接焊缝模型合并,进行多尺度疲劳裂纹萌生仿真模拟,获得裂纹萌生路径、临界循环次数及晶粒力学响应特征.结果表明,此方法能够自发地选择符合实际情况的裂纹萌生位置以及短裂纹扩展路径,完成对焊接区域材料微观断裂过程的模拟,不同仿真组获取的临界循环次数存在于一定的分布范围内,模型中的累积内聚力长度需通过试验数据进行拟合.
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关键词
焊趾
裂纹萌生
循环
内聚力
模型
内聚力单元法
Voronoi图
法
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职称材料
基于微观图像及内聚力模型的复合材料裂纹扩展模拟
被引量：
5
2
作者
秦丽媛
孟松鹤
+1 位作者
李金平
金华
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期501-505,共5页
为研究材料微观结构及晶界强度对材料力学性能的影响,在晶界处引入内聚力单元模型,模拟晶间破坏过程。以ZrB_2-SiC复合材料为研究对象,将其扫描的微观结构图片进行矢量化处理,并导入ABAQUS有限元软件中建立模型,同时在其晶界处,设置内...
为研究材料微观结构及晶界强度对材料力学性能的影响,在晶界处引入内聚力单元模型,模拟晶间破坏过程。以ZrB_2-SiC复合材料为研究对象,将其扫描的微观结构图片进行矢量化处理,并导入ABAQUS有限元软件中建立模型,同时在其晶界处,设置内聚力单元模拟晶界破坏过程。通过改变Zr B2与Si C相界面强度,得到了晶界及材料不均匀对材料应力分布及裂纹扩展的影响。结果表明,由于晶界的存在,材料内部出现应力分布不均匀现象并产生应力集中。随着晶界强度的改变,裂纹起始位置及扩展方向发生改变,且裂纹沿低强度的界面进行扩展。随着ZrB_2-SiC界面强度增大,材料的强度提高,拉伸模量不变。
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关键词
微观结构
内聚力单元法
晶界强度
ZrB2-SiC陶瓷
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职称材料
修正内聚区长度计算公式在冰Ⅰ型裂纹扩展中的应用
被引量：
5
3
作者
倪宝玉
徐莹
+2 位作者
黄其
尤嘉
薛彦卓
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第3期58-66,共9页
[目的]内聚区长度是处于破坏边缘的内聚力单元长度与其连接的其他内聚力单元长度之和,决定了网格的最大尺寸。精确估算内聚区长度并合理划分网格是影响计算精度的重要因素。[方法]为此,基于J积分的部分假设和已有的研究成果,在原有的内...
[目的]内聚区长度是处于破坏边缘的内聚力单元长度与其连接的其他内聚力单元长度之和,决定了网格的最大尺寸。精确估算内聚区长度并合理划分网格是影响计算精度的重要因素。[方法]为此,基于J积分的部分假设和已有的研究成果,在原有的内聚区长度计算公式中增加关于长厚比的修正函数,然后将修正后的内聚区长度计算公式应用于冰力学模型,再基于有限元法建立双悬臂梁数值模型进行模拟,并与试验结果进行对比,以验证修正后内聚区长度计算公式的精确性。[结果]研究表明,在一个内聚区长度内至少存在4个内聚力单元才能较精确地描述断裂过程。相关结果应用于三点弯曲试验模型模拟的结果显示,断裂点的极限载荷误差为2.9%且在合理范围内。[结论]修正后的内聚区长度公式更适用于冰材料。
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关键词
冰力学
内聚力单元法
内聚区长度
网格划分
三点弯曲试验
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职称材料
题名
基于Roe-Siegmund循环内聚力模型焊趾疲劳裂纹萌生仿真
被引量：
1
1
作者
赵秋
唐琨
李英豪
吴维青
机构
福州大学
福州大学
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期61-67,I0006,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51478120)。
文摘
为建立焊趾疲劳裂纹萌生行为仿真方法,基于Roe-Siegmund循环内聚力模型对ABAQUS进行二次开发,形成用于反映疲劳累积损伤的VUMAT子程序,依据文献方法及试验数据获取Q345焊接区域材料的内聚力参数,通过Voronoi图法和内聚力单元法生成具有疲劳累积损伤特性和晶粒特征的微观模型,并与宏观对接焊缝模型合并,进行多尺度疲劳裂纹萌生仿真模拟,获得裂纹萌生路径、临界循环次数及晶粒力学响应特征.结果表明,此方法能够自发地选择符合实际情况的裂纹萌生位置以及短裂纹扩展路径,完成对焊接区域材料微观断裂过程的模拟,不同仿真组获取的临界循环次数存在于一定的分布范围内,模型中的累积内聚力长度需通过试验数据进行拟合.
关键词
焊趾
裂纹萌生
循环
内聚力
模型
内聚力单元法
Voronoi图
法
Keywords
weld toe
crack initiation
cyclic cohesive zone model
cohesive element method
Voronoi diagram method
分类号
TG454 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
基于微观图像及内聚力模型的复合材料裂纹扩展模拟
被引量：
5
2
作者
秦丽媛
孟松鹤
李金平
金华
机构
哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期501-505,共5页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(11502058)
文摘
为研究材料微观结构及晶界强度对材料力学性能的影响,在晶界处引入内聚力单元模型,模拟晶间破坏过程。以ZrB_2-SiC复合材料为研究对象,将其扫描的微观结构图片进行矢量化处理,并导入ABAQUS有限元软件中建立模型,同时在其晶界处,设置内聚力单元模拟晶界破坏过程。通过改变Zr B2与Si C相界面强度,得到了晶界及材料不均匀对材料应力分布及裂纹扩展的影响。结果表明,由于晶界的存在,材料内部出现应力分布不均匀现象并产生应力集中。随着晶界强度的改变,裂纹起始位置及扩展方向发生改变,且裂纹沿低强度的界面进行扩展。随着ZrB_2-SiC界面强度增大,材料的强度提高,拉伸模量不变。
关键词
微观结构
内聚力单元法
晶界强度
ZrB2-SiC陶瓷
Keywords
microstructure
cohesive zone model
interfacial strength
ZrB2-SIC ceramics
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
修正内聚区长度计算公式在冰Ⅰ型裂纹扩展中的应用
被引量：
5
3
作者
倪宝玉
徐莹
黄其
尤嘉
薛彦卓
机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
中国船舶及海洋工程设计研究院
中国船级社江苏分社
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第3期58-66,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52192693,52192690,51979051,51979056)。
文摘
[目的]内聚区长度是处于破坏边缘的内聚力单元长度与其连接的其他内聚力单元长度之和,决定了网格的最大尺寸。精确估算内聚区长度并合理划分网格是影响计算精度的重要因素。[方法]为此,基于J积分的部分假设和已有的研究成果,在原有的内聚区长度计算公式中增加关于长厚比的修正函数,然后将修正后的内聚区长度计算公式应用于冰力学模型,再基于有限元法建立双悬臂梁数值模型进行模拟,并与试验结果进行对比,以验证修正后内聚区长度计算公式的精确性。[结果]研究表明,在一个内聚区长度内至少存在4个内聚力单元才能较精确地描述断裂过程。相关结果应用于三点弯曲试验模型模拟的结果显示,断裂点的极限载荷误差为2.9%且在合理范围内。[结论]修正后的内聚区长度公式更适用于冰材料。
关键词
冰力学
内聚力单元法
内聚区长度
网格划分
三点弯曲试验
Keywords
ice mechanics
cohesive element method(CEM)
cohesive zone length
mesh division
threepoint bending experiment
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Roe-Siegmund循环内聚力模型焊趾疲劳裂纹萌生仿真
赵秋
唐琨
李英豪
吴维青
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于微观图像及内聚力模型的复合材料裂纹扩展模拟
秦丽媛
孟松鹤
李金平
金华
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
修正内聚区长度计算公式在冰Ⅰ型裂纹扩展中的应用
倪宝玉
徐莹
黄其
尤嘉
薛彦卓
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
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职称材料
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