考虑初始压密阶段的充填节理岩石干湿循环单轴压缩损伤力学模型

1

作者 柴少波 宋博阳 +4 位作者 文成伍 宋浪 刘晋豪 史雷 赵川 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期185-196,共12页

充填节理岩石在干湿循环工况下的压缩过程出现明显的初始压密阶段,而现有岩石损伤模型很少考虑节理充填特性,并且不易准确描述初始压密阶段的非线性变形。鉴于此,本文将充填节理岩石抽象为由空隙和非空隙两部分组成,依据空隙部分的变形... 充填节理岩石在干湿循环工况下的压缩过程出现明显的初始压密阶段,而现有岩石损伤模型很少考虑节理充填特性,并且不易准确描述初始压密阶段的非线性变形。鉴于此,本文将充填节理岩石抽象为由空隙和非空隙两部分组成,依据空隙部分的变形协调关系,计算充填节理岩石的压密变形;基于统计损伤理论,以岩石微元强度为界限分析充填节理岩石的受力变形过程,建立了充填节理岩石的压密-弹塑性单轴压缩损伤力学方程。然后,提供了损伤力学模型中各参数的确定方法,并依据干湿循环作用下的充填节理岩石试样压缩试验数据完成了损伤力学模型的验证以及参数分析和损伤度分析。结果表明:干湿循环作用引起的岩样损伤程度随循环作用次数增加而逐渐提高,表现为空隙部分占比不断增加;由压缩作用引起的损伤逐渐滞后,反映出充填节理岩石的环境致劣特征。本文构建的模型能够较好地分析充填节理岩石在干湿循环作用下的压缩力学性能,具有一定的实际工程意义。 展开更多

关键词 充填节理 初始压密变形 损伤力学模型 干湿循环 累积损伤

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热-水-力耦合作用下岩石损伤力学模型与验证 被引量：5

2

作者 杨金辉 章光 +1 位作者 乔彤 胡少华 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期87-93,共7页

为了探讨高温、高孔隙水压、高围压对岩石损伤破坏的影响,基于损伤力学基本理论,并结合应变等价性原理,建立热-水-力耦合作用下的损伤力学模型,构建表征岩石损伤演化的表达式,通过水-力耦合作用下热损伤花岗岩室内试验验证了该模型的合... 为了探讨高温、高孔隙水压、高围压对岩石损伤破坏的影响,基于损伤力学基本理论,并结合应变等价性原理,建立热-水-力耦合作用下的损伤力学模型,构建表征岩石损伤演化的表达式,通过水-力耦合作用下热损伤花岗岩室内试验验证了该模型的合理性,并根据室内试验确定了模型参数。试验结果表明:提出的模型能较好地反映热-水-力耦合作用下岩石应力-应变过程,且能表征上述作用下岩石损伤演化规律;高温损伤会导致岩石由脆性逐渐向延性转变,而孔隙水压会进一步加剧岩石损伤演化。 展开更多

关键词 热-水-力耦合 损伤力学模型 力学特性 损伤演化

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复合材料层合板低速冲击损伤分析的连续介质损伤力学模型 被引量：9

3

作者 李念 陈普会 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期458-470,共13页

针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐... 针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐标系下的材料损伤本构关系.损伤起始由卜克(Puck)失效准则预测,损伤演化由断裂面上的等效应变控制,服从基于材料应变能释放的线性软化行为.模型区分了纤维损伤和基体损伤,并根据冲击载荷下层内产生多条基体裂纹继而扩展至界面形成层间裂纹(分层)的试验观察,引入基体裂纹饱和密度参数表征层间分层.以[0_3/45/-45]_S和[45/0/-45/90]_(4S)两种铺层的复合材料层合板为例,预测了不同冲击能量下复合材料层合板的低速冲击损伤响应参数,试验结果证明了连续介质损伤力学模型的有效性.模型在不同网格密度下的计算结果表明单元特征长度的引入可以在一定程度上降低损伤演化阶段对网格密度的依赖性. 展开更多

关键词 低速冲击 连续介质损伤力学模型 基体裂纹饱和密度参数 卜克准则 网格依赖性

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加筋板的累积损伤力学模型研究 被引量：3

4

作者 吴剑国 王锦琦 +2 位作者 叶帆 傅何琪 申屠晨楠 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期129-134,共6页

为了研究船体梁在循环荷载作用下的极限承载能力,修改了钢材的累积损伤模型,并将其引入到加筋板的极限承载力计算模型之中,提出了一种循环载荷载荷作用下考虑材料损伤累积的加筋板极限承载力的计算方法。采用Visual Basic 6.0编制了循... 为了研究船体梁在循环荷载作用下的极限承载能力,修改了钢材的累积损伤模型,并将其引入到加筋板的极限承载力计算模型之中,提出了一种循环载荷载荷作用下考虑材料损伤累积的加筋板极限承载力的计算方法。采用Visual Basic 6.0编制了循环荷载作用下加筋板的滞回曲线计算程序,进行了加筋板的计算,并采用有限元软件进行对比验证。结果表明:该方法具有较高的精度,可用于船体梁极限强度的计算评估。 展开更多

关键词 循环荷载 加筋板单元 材料损伤 累积损伤力学模型 极限强度

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纤维混凝土的损伤力学模型及抗拉性能研究 被引量：4

5

作者 何吉 叶开 +2 位作者 曹果 徐小雪 章嘉伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第7期154-160,共7页

数值模拟方法广泛应用于纤维混凝土抗拉性能的研究中,但是由于纤维的尺寸较小且数量庞大,使得常用的等效模拟方法和离散模拟方法在模拟精度或建模效率上难以兼顾。近年提出的半离散模拟方法克服了上述方法在纤维几何模拟上的缺陷,实现... 数值模拟方法广泛应用于纤维混凝土抗拉性能的研究中,但是由于纤维的尺寸较小且数量庞大,使得常用的等效模拟方法和离散模拟方法在模拟精度或建模效率上难以兼顾。近年提出的半离散模拟方法克服了上述方法在纤维几何模拟上的缺陷,实现了精度和效率的平衡,但是该方法在力学模型方面仍有改进的空间。通过借鉴混凝土的多线性损伤理论,构建了纤维强弱黏结损伤力学模型,与混凝土损伤力学模型相结合,实现了纤维混凝土损伤力学模型的统一,并据此改进了半离散模拟方法,这有利于该方法在纤维混凝土力学特性研究中的应用。基于上述理论,使用FORTRAN语言编写了相应的程序。针对单骨料混凝土试件的单轴拉伸试验以及砂浆试件的单丝拉拔试验,通过数值试验与物理试验的结果对比,验证了纤维混凝土损伤力学模型的合理性。基于骨料级配曲线以及蒙特卡洛方法,生成了一组复杂纤维混凝土试件,通过一系列单轴拉伸数值试验,研究了不同纤维掺量、纤维初始刚度、砂浆强度对混凝土抗拉强度、阻裂性能及韧性的影响。 展开更多

关键词 纤维混凝土 细观数值模拟 有限单元法 损伤力学模型 抗拉性能

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面向大角度座椅研发的后倾坐姿乘员损伤仿生模型开发及验证

6

作者 李海岩 张胜娇 +4 位作者 王彦鑫 张欣玉 崔世海 贺丽娟 吕文乐 《汽车工程》 北大核心 2025年第8期1588-1595,1626,共9页

智能汽车的快速推广使得零重力座椅有了更多的应用场景,这给后倾坐姿乘员约束系统设计带来全新的挑战。为弥补现今碰撞测试假人对后倾坐姿乘员安全研发的局限性,本研究基于图斯特第五百分位女性(TUST IBMs F05)和第五十百分位男性(TUST ... 智能汽车的快速推广使得零重力座椅有了更多的应用场景,这给后倾坐姿乘员约束系统设计带来全新的挑战。为弥补现今碰撞测试假人对后倾坐姿乘员安全研发的局限性,本研究基于图斯特第五百分位女性(TUST IBMs F05)和第五十百分位男性(TUST IBMs M50)乘员损伤仿生模型,通过姿态调整重建,开发后倾坐姿乘员损伤仿生模型,并通过重构尸体试验验证模型有效性。试验结果表明两种模型位移-时间曲线均落在尸体通道内,该模型在胸腰椎、骨盆几何形态上符合真实的人体结构,其他软组织亦兼具详细、逼真的解剖学结构和网格质量良好的优点,具有较高的生物逼真度。模型可为研究后倾坐姿乘员碰撞损伤机理、制订安全防护策略和相关法规提供可靠的基础数据,也为大倾角汽车座椅开发及安全和舒适性测评提供高效的计算工具。 展开更多

关键词 后倾坐姿乘员 损伤生物力学模型 50th百分位男性 5th百分位女性 大角度座椅

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考虑低应力循环影响的风电结构疲劳损伤模型

7

作者 戴靠山 杜航 +3 位作者 罗宇骁 熊川楠 李源 孙仲泽 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期522-530,共9页

为更精确地预测风电支撑结构焊缝与螺栓在含大量低应力循环(低于疲劳极限)的变幅荷载作用下的疲劳寿命,提出一种考虑低应力损伤饱和效应和强化效应的风电结构疲劳损伤评估模型。该模型在前人提出的非线性连续介质损伤力学(NLCD)模型基础... 为更精确地预测风电支撑结构焊缝与螺栓在含大量低应力循环(低于疲劳极限)的变幅荷载作用下的疲劳寿命,提出一种考虑低应力损伤饱和效应和强化效应的风电结构疲劳损伤评估模型。该模型在前人提出的非线性连续介质损伤力学(NLCD)模型基础上,引入新的特征变量对原有模型进行改进,对所搜集的相关高、低应力变幅疲劳试验数据进行分析拟合,将所提模型与工程中广泛使用的Miner准则和原NLCD模型进行对比。结果表明,在低应力循环占比较高的情况下,Miner准则无法考虑低应力循环的损伤贡献而导致预测结果偏高,NLCD模型考虑到每次低应力循环的损伤无限累加而导致预测结果趋于保守。相比之下,修正模型具有更优的精度,同时能较好地预测疲劳寿命随高应力幅值、低应力幅值、高-低应力循环周次比等参数的变化趋势,初步验证了所提出模型的有效性和正确性。 展开更多

关键词 风电机组 疲劳损伤 强化效应 损伤饱和 非线性连续介质损伤力学模型

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大采高综放开采煤岩损伤统计力学模型 被引量：4

8

作者 高召宁 孟祥瑞 王向前 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第5期31-34,86,共5页

根据特厚煤层大采高综放开采煤壁前方支承压力的分布特征,从煤岩内部缺陷的随机性分布特征出发,基于反映煤岩内部缺陷的微元强度服从韦布分布的概念,建立了支承压力作用下煤岩的损伤统计力学模型,确定了特厚煤层大采高综放面在煤壁片帮... 根据特厚煤层大采高综放开采煤壁前方支承压力的分布特征,从煤岩内部缺陷的随机性分布特征出发,基于反映煤岩内部缺陷的微元强度服从韦布分布的概念,建立了支承压力作用下煤岩的损伤统计力学模型,确定了特厚煤层大采高综放面在煤壁片帮不影响生产的情况下的合理采高,并分析了特厚煤层大采高综放面合理采高与煤壁片帮程度、煤层内摩擦角、煤层内聚力和顶煤变形的关系。最后,通过工程实例分析,验证了该模型的合理性。 展开更多

关键词 特厚煤层 大采高综放开采 损伤统计力学模型 合理采高 煤壁片帮

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混凝土单轴应力状态的损伤力学分析及应变软化模型研究 被引量：2

9

作者 吴科如 姚武 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S1期84-89,共6页

利用先进的Ｉｎｓｔｒｏｎ电液伺服试验机，对混凝土单轴拉伸状态下的应力－应变全曲线进行了实测．根据实测结果和收集的文献资料，运用损伤力学理论，推导了相关的损伤方程。

关键词 混凝土 建立模型/损伤力学 应变软化

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裂隙型硬粘土的力学模型及其在边坡工程中的应用 被引量：10

10

作者 韩贝传 曲永新 张永双 《工程地质学报》 CSCD 2001年第2期204-208,共5页

硬粘土是介于软岩和硬土之间的一种介质 ,其中含有规律分布的裂隙 ,具有明显的方向性和各向异性特征 ;本文从实际应用的角度出发 ,提出一种适用于裂隙性硬粘土的损伤力学模型 ,并应用于南水北调中线渠道边坡工程的数值模拟分析。

关键词 裂隙性粘土 损伤力学模型 数值模拟 边坡工程 硬粘土

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金属材料损伤理论模型的研究综述 被引量：2

11

作者 范沁红 高宏伟 楚志兵 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期225-234,共10页

金属材料塑性变形中伴随着表面缺陷、内部缺陷、损伤裂纹等,这些缺陷形式严重制约着金属的加工及其性能的提升。基于连续损伤力学理论和细观损伤力学理论,综述了其所对应的力学损伤模型,然后依据损伤模型的构建,可以有效地预测出材料的... 金属材料塑性变形中伴随着表面缺陷、内部缺陷、损伤裂纹等,这些缺陷形式严重制约着金属的加工及其性能的提升。基于连续损伤力学理论和细观损伤力学理论,综述了其所对应的力学损伤模型,然后依据损伤模型的构建,可以有效地预测出材料的裂纹损伤,从而对后续的二次开发和仿真应用做了良好的铺垫。通过研究对比,Johnson-Cook模型以其简单的乘法形式、出色的预测应变速率和温度范围内力学行为的能力得到了研究者们的广泛应用,其形式非常适合于有限元程序模拟及其验证,而且该模型一直在不断地完善与优化。 展开更多

关键词 裂纹 损伤 力学损伤模型 预测 综述

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薄壁异种金属高能束焊接结构界面区局部断裂行为研究

12

作者 范凯 乔琳 《载人航天》 北大核心 2025年第4期480-492,共13页

为了实现航天器各组件中薄壁异种金属高能束焊接结构准确和可靠的断裂设计及评定,采用基于GTN损伤力学模型的有限元仿真方法研究了薄壁1050A/5A06高能束焊接结构界面区局部断裂行为。结果表明:界面区各材料间的力学性能失配(材料拘束)... 为了实现航天器各组件中薄壁异种金属高能束焊接结构准确和可靠的断裂设计及评定,采用基于GTN损伤力学模型的有限元仿真方法研究了薄壁1050A/5A06高能束焊接结构界面区局部断裂行为。结果表明:界面区各材料间的力学性能失配(材料拘束)导致了一个宽度为9.6 mm(x=-4.8~4.8 mm)的断裂行为(裂纹J-R曲线、试样断裂韧度J_(IC)和裂纹扩展路径)显著变化区域,同时该区域内断裂行为的变化幅度随着裂纹初始尺寸a_(0)/W的增加而减小。此外,基于1050A和5A06母材的断裂参量提出了具有一定保守度的简化断裂设计及评定许用值。 展开更多

关键词 薄壁异种金属高能束焊接结构 局部断裂行为 GTN损伤力学模型 有限元仿真 断裂设计及评定

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不同含水率与围压下伊犁高温冻土三轴力学试验特性研究 被引量：3

13

作者 朱赛楠 赵慧 +3 位作者 魏云杰 郑剑锋 王文沛 张楠 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期140-150,共11页

为了探究含水率与围压变化对高温冻土物理力学性质的影响,以新疆伊犁河谷高温冻结黄土为研究对象,开展了黄土的矿物成分、物理性质,以及不同含水率和围压条件下冻土的三轴压缩试验。结果表明:伊犁黄土的粉粒与黏粒粒组含量占比较高,对... 为了探究含水率与围压变化对高温冻土物理力学性质的影响,以新疆伊犁河谷高温冻结黄土为研究对象,开展了黄土的矿物成分、物理性质,以及不同含水率和围压条件下冻土的三轴压缩试验。结果表明:伊犁黄土的粉粒与黏粒粒组含量占比较高,对冻融作用的反应敏感。低含水率时表现为应变软化现象,破坏形态以脆性剪切破坏为主,饱和含水率时表现为应变硬化现象,破坏形态以塑性鼓胀变形破坏为主,软化系数随含水率增大而逐渐减小。随着含水率增大,峰残内摩擦角逐渐降低,峰残黏聚力逐渐增大,变形模量逐渐增大。随着围压增大,弹性模量和损伤演化特征参数均逐渐降低,引入的损伤力学本构模型能够较好地描述高温冻土在不同含水率和围压影响下的应力应变全过程。研究成果可为伊犁河谷冻融滑坡成灾机理研究提供力学参数与理论依据支撑。 展开更多

关键词 伊犁黄土 高温冻土 三轴试验 峰值强度 残余强度 损伤力学模型

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不同应力三轴度断裂的晶粒尺度效应及损伤建模 被引量：1

14

作者 王铭洪 蓝树槐 +2 位作者 徐竹田 彭林法 来新民 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期121-130,共10页

开展了不同晶粒尺寸及应力状态下的薄板拉伸实验,发现晶粒一致时断裂应变随应力三轴度的增加逐渐减小,针对剪切应力状态,晶粒尺寸增大导致断裂应变增大,并且晶粒尺寸过大会导致试样断裂形式改变;而针对单拉及平面应变状态,随晶粒尺寸增... 开展了不同晶粒尺寸及应力状态下的薄板拉伸实验,发现晶粒一致时断裂应变随应力三轴度的增加逐渐减小,针对剪切应力状态,晶粒尺寸增大导致断裂应变增大,并且晶粒尺寸过大会导致试样断裂形式改变;而针对单拉及平面应变状态,随晶粒尺寸增大,断裂应变减小。为描述尺度效应及应力状态影响,通过有限元仿真,利用考虑尺度效应的GTN-Thomason模型模拟了试样的变形过程,对比了实验与仿真的力-位移曲线,验证了模型在较高应力三轴度下的准确性,仿真结果表明,晶粒尺寸增大导致孔洞连接加快,应力三轴度增加有利于孔洞增长从而导致快速断裂。进一步地,在考虑尺度效应的GTN-Thomason模型基础上加入剪切因素影响,提高了损伤模型在较低应力状态下的预测精度。 展开更多

关键词 应力三轴度 韧性断裂 细观损伤力学模型 损伤失效准则 尺度效应

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高超声速飞行器机翼关键部件损伤特性分析 被引量：1

15

作者 邵鹏 王玉惠 +1 位作者 吴庆宪 甄武斌 《电光与控制》 北大核心 2017年第7期70-74,80,共6页

分析了高超声速飞行器机翼关键部件的损伤演化及飞行器飞行动态对损伤的影响。在建立了高超声速飞行器机翼关键部件损伤动力学模型、飞行器动力学模型以及对机翼关键部件载荷应力分析的基础之上,依次分析了飞行器飞行高度、速度、迎角... 分析了高超声速飞行器机翼关键部件的损伤演化及飞行器飞行动态对损伤的影响。在建立了高超声速飞行器机翼关键部件损伤动力学模型、飞行器动力学模型以及对机翼关键部件载荷应力分析的基础之上,依次分析了飞行器飞行高度、速度、迎角以及控制舵面偏角等飞行器变量对机翼关键部件损伤动态特性的影响,以确定影响损伤的关键变量。仿真结果表明,相对于其他变量,飞行器迎角对机翼关键部件损伤的影响是最大的。基于此结果可得出当飞行器进行高超声速飞行时,从保证飞行安全与延长使用寿命的角度来看,应尽量限制飞行迎角大小。所得结论为实际工程中结构可靠性设计提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 机翼 损伤动力学模型 损伤动态特性

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基于三维CDM的复合材料开口层合板失效分析 被引量：5

16

作者 李沛城 姚辽军 赵美英 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期305-308,共4页

建立了复合材料层合板三维连续介质损伤力学模型,并将该模型应用于复合材料开口层合板的损伤破坏分析中。与相关试验中开口层合板强度和损伤破坏情况对比分析表明:本文模型能够有效地模拟开口层合板从初始损伤到完全破坏的全过程,具有... 建立了复合材料层合板三维连续介质损伤力学模型,并将该模型应用于复合材料开口层合板的损伤破坏分析中。与相关试验中开口层合板强度和损伤破坏情况对比分析表明:本文模型能够有效地模拟开口层合板从初始损伤到完全破坏的全过程,具有较高的计算精度和良好的数值模拟收敛性。基于该模型,详细分析了在单向拉伸载荷作用下开口层合板不同铺层的损伤破坏情况。 展开更多

关键词 复合材料 连续介质损伤力学模型 开口 强度 损伤扩展

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基于CDM的复合材料层合板插层补强强度分析 被引量：5

17

作者 姚辽军 赵美英 李沛城 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期794-798,共5页

文章针对复合材料插层补强层合板损伤破坏问题,基于各向异性材料连续介质损伤力学方法,引入材料损伤状态变量对复合材料损伤情况进行描述,建立了复合材料插层补强三维非线性渐进损伤模型;利用该模型对复合材料插层补强层合板的损伤破坏... 文章针对复合材料插层补强层合板损伤破坏问题,基于各向异性材料连续介质损伤力学方法,引入材料损伤状态变量对复合材料损伤情况进行描述,建立了复合材料插层补强三维非线性渐进损伤模型;利用该模型对复合材料插层补强层合板的损伤破坏进行了准确预测。重点对补强设计中插层材料铺层比例和补强半径两个设计参数进行了研究,得到了复合材料开口层合板理想的插层材料铺层比例及补强半径范围。 展开更多

关键词 复合材料 连续介质损伤力学模型 插层补强设计

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超超临界火电机组用铁素体系耐热钢持久性能的预测方法 被引量：1

18

作者 陈云翔 杨柯 单以银 《广东电力》 2012年第4期5-8,共4页

为了介绍几种目前比较常用的超超临界火电机组用新型铁素体系耐热钢持久性能的预测方法,对已有文献资料进行归纳总结,分析各种预测方法的特点及局限性。分析结果表明:等温线外推法将会严重高估新型铁素体系耐热钢的持久性能,时间-温度... 为了介绍几种目前比较常用的超超临界火电机组用新型铁素体系耐热钢持久性能的预测方法,对已有文献资料进行归纳总结,分析各种预测方法的特点及局限性。分析结果表明:等温线外推法将会严重高估新型铁素体系耐热钢的持久性能,时间-温度参数法则仍然适用;由于9%～12%(质量分数)Cr系耐热钢在长期的服役过程中显微组织演变明显,应使用多区时间-温度参数法;连续介质损伤力学(continuum damage mechanics,CDM)模型中的各个参数都有具体的物理含义,有着更大的发展空间和良好的应用前景。 展开更多

关键词 耐热钢 持久性能预测 蠕变 等温线外推法 时间-温度参数法 连续介质损伤力学模型

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真空辅助湿法斜接型挖补修理后层合板拉伸性能研究

19

作者 刘伟先 周光明 +1 位作者 王新峰 钱元 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第17期2396-2401,共6页

对真空辅助玻璃纤维增强复合材料斜接型挖补修理后结构进行了拉伸强度试验研究,获得了修理后结构最终破坏模式。分别建立了挖补修理结构中母板与补片三维有限元模型,采用了各向异性连续损伤力学模型模拟了母板与补片复合材料单向带失效... 对真空辅助玻璃纤维增强复合材料斜接型挖补修理后结构进行了拉伸强度试验研究,获得了修理后结构最终破坏模式。分别建立了挖补修理结构中母板与补片三维有限元模型,采用了各向异性连续损伤力学模型模拟了母板与补片复合材料单向带失效模式,假定母板与补片通过黏性力接触,在真空辅助湿法挖补修理形成的无厚度二次固化界面处定义了接触面,采用指数型软化cohesive模型模拟了界面接触属性。试验结果与数值模拟结果吻合较好,表明所采用的模型能很好地预测整个修理结构的拉伸性能。分析了整个拉伸过程中层合板斜接挖补修理结构的损伤破坏过程,发现了附加补片引起的应力集中是造成母板中薄弱层过早损伤的原因。讨论了不同斜接挖补角度对修理后结构强度的影响,结论可以引导工艺人员制订合理的修补方案。 展开更多

关键词 真空辅助斜接型挖补 连续损伤力学模型 cohesive理论 接触分析

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基于GTN和CDM的5754铝合金板材成形极限曲线和失效行为对比分析 被引量：1

20

作者 周彬 王成 +2 位作者 汪森辉 陶欣荣 苏奇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期135-143,共9页

为探究基于不同物理机制的损伤模型对材料可成形性预测的影响,分别采用Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤模型和基于热力学的连续介质损伤力学(CDM)模型对5754铝合金板材的成形极限曲线和失效行为进行了对比分析。首先,建立了575... 为探究基于不同物理机制的损伤模型对材料可成形性预测的影响,分别采用Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤模型和基于热力学的连续介质损伤力学(CDM)模型对5754铝合金板材的成形极限曲线和失效行为进行了对比分析。首先,建立了5754铝合金板材单向拉伸有限元模型,对照实验结果验证了GTN细观损伤模型和基于热力学的CDM模型在表征材料力学行为上的有效性。其次,开展了不同宽度尺寸板材试样的胀形有限元模拟,提取破坏位置的主应变和次应变,绘制5754铝合金板材的成形极限。结果表明,GTN细观损伤模型预测的成形极限曲线与实验数据吻合较好,但基于热力学的CDM模型不能准确地反映成形极限曲线中材料点拉-压力学特征与拉-拉力学特征之间的区别。最后,利用基于GTN和CDM的成形极限曲线预测5754铝合金在十字拉深成形过程中的损伤分布和失效行为,结果表明,两种基于不同机制的损伤模型都能够有效地预测5754铝合金的可成形性,预测结果与实验现象具有很好的一致性。 展开更多

关键词 5754铝合金 GTN细观损伤模型 连续介质损伤力学模型 成形极限曲线 数值模拟

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