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基于材料非均匀性铝厚板预拉伸残余应力的预测方法 被引量:8
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作者 秦国华 林锋 左敦稳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期626-633,共8页
引入离散化思想将铝厚板划分为若干层,依据淬火残余应力定义各层的等效塑性应变;通过各层材料应力-应变曲线的线性近似后,根据等效塑性应变推导出误差不超过2%的屈服极限分布模型。此外,根据弹性模量随塑性变形进展而不断变化的实验数据... 引入离散化思想将铝厚板划分为若干层,依据淬火残余应力定义各层的等效塑性应变;通过各层材料应力-应变曲线的线性近似后,根据等效塑性应变推导出误差不超过2%的屈服极限分布模型。此外,根据弹性模量随塑性变形进展而不断变化的实验数据,拟合出弹性模量的变化曲线。以淬火7075铝厚板的预拉伸为例,考虑淬火所引起的屈服极限与弹性模量的非均匀性,分别进行预拉伸率为1.8%、2.2%和2.5%的残余应力有限元仿真,无论是分布曲线还是应力的大小,残余应力仿真值与实验测量值均比较吻合,分布曲线拐点处残余应力的平均误差仅为13.5%。 展开更多
关键词 铝合金厚板 淬火 预拉伸 材料非均匀性 残余应力
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层状非均匀材料边裂纹引起的J积分变化量分析 被引量:2
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作者 陈昌荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期875-879,共5页
均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分为零,层状非均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分通常不为零且与路径相关。在位移载荷保持不变条件下引入裂纹会使J积分改变,本文分析引入裂纹所导致的远场J积分变化量,即有裂纹时与无裂纹时沿同一远... 均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分为零,层状非均匀材料无裂纹时沿封闭路径的J积分通常不为零且与路径相关。在位移载荷保持不变条件下引入裂纹会使J积分改变,本文分析引入裂纹所导致的远场J积分变化量,即有裂纹时与无裂纹时沿同一远场路径的J积分之差,其值等于裂尖J积分与界面J积分变化量之和。对于层状非均匀材料,虽然无裂纹时和有裂纹时的远场J积分、界面J积分都与路径相关,但当积分路径远离裂尖后,有裂纹与无裂纹时的远场J积分之差、界面J积分之差与路径无关,引入裂纹所引起的远场J积分变化量等于边界应变能密度释放量沿边界的积分。对于均匀材料半无限大平面的边裂纹,裂纹能量释放率等于无裂纹时应变能密度与8倍裂纹长度的乘积;对于层状材料的边裂纹,裂纹能量释放率等于应变能密度释放量沿边界的积分减去界面J积分变化量。 展开更多
关键词 能量释放率 J积分 材料非均匀性 界面 Eshelby张量
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层状弹性材料界面J积分的产生和特征 被引量:2
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作者 陈昌荣 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第10期1155-1165,共11页
层状弹性材料的裂纹方向垂直于界面时,沿围绕裂尖的任意一条封闭路径Γ的J积分(J_Г)由两部分组成,J_Г=J_(tip)+J_(int),这里J_(tip)表示裂尖产生的J积分,J_(int)表示Γ所包围的界面产生的J积分.裂尖产生的J积分不随Γ变化,物理含义是... 层状弹性材料的裂纹方向垂直于界面时,沿围绕裂尖的任意一条封闭路径Γ的J积分(J_Г)由两部分组成,J_Г=J_(tip)+J_(int),这里J_(tip)表示裂尖产生的J积分,J_(int)表示Γ所包围的界面产生的J积分.裂尖产生的J积分不随Γ变化,物理含义是裂纹扩展能量释放率;界面产生的J积分随Γ变化,物理含义与裂纹扩展能量释放率无关.界面J积分的产生使J_Г失去了路径无关特性,也失去了实际物理意义.为了有助于理解非均匀材料J积分的含义和局限性,分析了层状弹性材料界面J积分的产生原因和特点.由不同均匀弹性材料组成的层状材料中,应变能密度的跳跃是界面J积分产生的原因,而弹性模量和残余应力在界面处的跳跃可使应变能密度在界面处产生跳跃.层状弹性材料的界面J积分之间具有相互抵消的作用. 展开更多
关键词 J积分 界面 层状弹材料 材料非均匀性
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层状陶瓷的材料力和裂纹力评估方法 被引量:3
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作者 陈昌荣 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第7期748-755,共8页
用J积分理论分析了层状陶瓷受弯曲载荷作用时J_(far(0)),J far(a),J_(far(a))-J_(far(0))和J_(tip)的特点,这里J_(far(0)),J_(far(a))分别表示无裂纹时和裂纹长度为a时的远场J积分,J_(tip)表示裂尖J积分.裂纹是垂直于界面的表面裂纹,基... 用J积分理论分析了层状陶瓷受弯曲载荷作用时J_(far(0)),J far(a),J_(far(a))-J_(far(0))和J_(tip)的特点,这里J_(far(0)),J_(far(a))分别表示无裂纹时和裂纹长度为a时的远场J积分,J_(tip)表示裂尖J积分.裂纹是垂直于界面的表面裂纹,基本假设是裂纹只影响局部应力应变场.由于积分路径所包围的材料界面长度随积分路径变化,导致J_(far(0))和J_(far(a))都随积分路径变化,但当积分路径远离裂纹影响区域时J_(far(a))-J_(far(0))不再随路径变化.J_(far(a))-J_(far(0))可作为非均匀材料断裂的远场驱动力参量,J_(tip)-(J_(far(a))-J_(far(0)))可用来评价材料非均匀性对裂纹扩展驱动力的促进或抑制作用. 展开更多
关键词 J积分 材料非均匀性 层状陶瓷 内应力 界面
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利用有裂纹与无裂纹J积分之差分析裂纹扩展能量释放率 被引量:1
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作者 陈昌荣 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第10期1172-1179,共8页
用有裂纹与无裂纹时的远场J积分之差分析了无限大平面中心裂纹的能量释放率,材料形式分别为均匀和层状材料,裂纹垂直于拉伸方向,层状材料界面平行于拉伸方向.有裂纹与无裂纹J积分之差表示载荷作用下的无裂纹材料引入裂纹所导致的J积分变... 用有裂纹与无裂纹时的远场J积分之差分析了无限大平面中心裂纹的能量释放率,材料形式分别为均匀和层状材料,裂纹垂直于拉伸方向,层状材料界面平行于拉伸方向.有裂纹与无裂纹J积分之差表示载荷作用下的无裂纹材料引入裂纹所导致的J积分变化.对于均匀材料无限大平面中心裂纹,能量释放率等于对称轴处应变能密度释放量沿对称轴的积分,其值等于无裂纹时的应变能密度乘以一个以裂纹半长为半径的圆周长.对于层状材料无限大平面中心裂纹,能量释放率等于对称轴处应变能密度释放量沿对称轴的积分减去界面J积分的改变量. 展开更多
关键词 能量释放率 J积分 材料非均匀性 材料界面 Eshelby张量
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