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耦合宏微观效应的约束应力区疲劳裂纹模型的求解与应用
1
作者
魏天添
唐雪松
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期611-617,共7页
用约束应力区描述材料损伤状态,建立耦合宏微观效应的跨尺度疲劳裂纹模型,可描述材料疲劳破坏从微观缺陷到宏观断裂的整个过程。约束应力的分布取决于材料的损伤状态。假定约束应力为线性分布,在远场均匀拉应力作用下,应用Muskhelishiv...
用约束应力区描述材料损伤状态,建立耦合宏微观效应的跨尺度疲劳裂纹模型,可描述材料疲劳破坏从微观缺陷到宏观断裂的整个过程。约束应力的分布取决于材料的损伤状态。假定约束应力为线性分布,在远场均匀拉应力作用下,应用Muskhelishivili方法,对跨尺度裂纹模型进行了解析求解,得到了裂纹张开位移与跨尺度应变能密度因子的解析解。以跨尺度应变能密度因子作为疲劳裂纹从微观到宏观扩展的控制参量,对疲劳破坏全过程进行了数值模拟计算。以LC4铝合金板为例,利用模型精确再现出不同疲劳荷载作用下的实验S-N曲线。由于模型考虑了微观因素的影响,疲劳实验数据的发散特性也精确再现出来。另外,通过数值计算,分析了微观效应对疲劳裂纹扩展行为的影响。
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关键词
S-N曲线
疲劳
裂纹
扩展
跨尺度裂纹模型
约束应力区
应变能密度因子
微观效应
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职称材料
题名
耦合宏微观效应的约束应力区疲劳裂纹模型的求解与应用
1
作者
魏天添
唐雪松
机构
长沙理工大学土木与建筑学院力学系
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期611-617,共7页
基金
国家973项目(2015CB057705)
国家自然科学基金项目(51378081)资助~~
文摘
用约束应力区描述材料损伤状态,建立耦合宏微观效应的跨尺度疲劳裂纹模型,可描述材料疲劳破坏从微观缺陷到宏观断裂的整个过程。约束应力的分布取决于材料的损伤状态。假定约束应力为线性分布,在远场均匀拉应力作用下,应用Muskhelishivili方法,对跨尺度裂纹模型进行了解析求解,得到了裂纹张开位移与跨尺度应变能密度因子的解析解。以跨尺度应变能密度因子作为疲劳裂纹从微观到宏观扩展的控制参量,对疲劳破坏全过程进行了数值模拟计算。以LC4铝合金板为例,利用模型精确再现出不同疲劳荷载作用下的实验S-N曲线。由于模型考虑了微观因素的影响,疲劳实验数据的发散特性也精确再现出来。另外,通过数值计算,分析了微观效应对疲劳裂纹扩展行为的影响。
关键词
S-N曲线
疲劳
裂纹
扩展
跨尺度裂纹模型
约束应力区
应变能密度因子
微观效应
Keywords
S-N curve
Fatigue crack growth
Trans-scale crack model
Restraining stress zone
Strain energy density factor
Microscopic effect
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
耦合宏微观效应的约束应力区疲劳裂纹模型的求解与应用
魏天添
唐雪松
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2016
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