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非线性连续损伤模型在汽轮机转子低周疲劳分析中的应用 被引量:16
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作者 荆建平 孙毅 +1 位作者 夏松波 冯国泰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期28-32,共5页
针对当前汽轮机转子低周疲劳寿命估算存在较大误差的问题 ,引进了非线性连续损伤力学模型进行汽轮机转子的低周疲劳损伤分析。首先对国产 6 0 0MW汽轮机高压转子在冷启动和滑参数停机等典型工况下的瞬态温度场和热应力场进行了弹塑性有... 针对当前汽轮机转子低周疲劳寿命估算存在较大误差的问题 ,引进了非线性连续损伤力学模型进行汽轮机转子的低周疲劳损伤分析。首先对国产 6 0 0MW汽轮机高压转子在冷启动和滑参数停机等典型工况下的瞬态温度场和热应力场进行了弹塑性有限元分析 ,进而对热应力引起的低周疲劳损伤进行了估算 ,疲劳损伤的估算分别采用了非线性连续损伤力学模型和目前工程上广泛采用的线性损伤累积理论。2种方法的估算结果表明 :由于线性累积损伤理论是基于单轴假定之下 ,没有考虑多轴应力的影响 ,在寿命预测时 ,高估了转子的寿命 ;而非线性连续损伤力学模型不仅考虑了多轴复杂应力的影响而且正确地反映了低周疲劳损伤的非线性累积过程 ,其分析结果更接近实际。 展开更多
关键词 汽轮机 转子 低调疲劳分析 非线性连续损伤模型
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钛合金TC4低周疲劳连续损伤力学研究 被引量:13
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作者 周胜田 刘均 黄宝宗 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期798-803,共6页
基于Lemaitre损伤理论,利用改进的损伤演化模型和损伤解耦简化分析方法,对钛合金材料TC4(Ti6Al4A)进行等幅低周疲劳损伤演化的理论分析和试验研究。试验结果表明,TC4材料的明显循环软化阶段和宏观裂纹扩展阶段较短,在两者之间的稳定损... 基于Lemaitre损伤理论,利用改进的损伤演化模型和损伤解耦简化分析方法,对钛合金材料TC4(Ti6Al4A)进行等幅低周疲劳损伤演化的理论分析和试验研究。试验结果表明,TC4材料的明显循环软化阶段和宏观裂纹扩展阶段较短,在两者之间的稳定损伤演化阶段,随循环次数的增加,应力幅平稳、缓慢地降低,下降幅度不很大,该阶段构成低周疲劳寿命的主要部分;在典型低周疲劳阶段TC4材料损伤抗力较强,疲劳破坏对于连续损伤比较敏感。用简化的损伤力学分析方法,计算试件和元件的低周疲劳损伤和寿命,验证方法的有效性。所建议的方法比较简单,可用于具有类似疲劳破坏特点的材料与构件的损伤演化分析和寿命预测。 展开更多
关键词 连续损伤力学 钛合金 低周疲劳 损伤演化 寿命预测
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基于连续损伤的水平井射孔-近井筒三维破裂模拟 被引量:5
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作者 孙峰 薛世峰 +3 位作者 逄铭玉 唐梅荣 张翔 李川 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3255-3262,共8页
射孔作为井筒与储层之间的液流通道,是水力压裂过程中的重要可控性参数。为研究水平井射孔-近井筒破裂机制,采用岩层变形-流体渗流方程描述应力状态变化,应用连续损伤破裂单元表征三维破裂位置与形态演化,并开发有限元求解程序模拟分析... 射孔作为井筒与储层之间的液流通道,是水力压裂过程中的重要可控性参数。为研究水平井射孔-近井筒破裂机制,采用岩层变形-流体渗流方程描述应力状态变化,应用连续损伤破裂单元表征三维破裂位置与形态演化,并开发有限元求解程序模拟分析了射孔对水平井初始破裂压力、破裂位置及近井筒裂缝复杂性的调控作用。通过与解析模型及射孔压裂物理模型试验结果对比,验证了模型及有限元程序的有效性;水平井破裂压力数值分析结果与现场测试数据吻合较好。研究表明:射孔可调控水平井破裂压力与初始破裂位置,同时对近井筒区域裂缝扩展形态影响显著。通过优化射孔参数可以引导初始破裂向最优破裂面扩展、有效降低破裂压力,减小由于螺旋射孔空间排布引起的水平井近井筒裂缝迂曲与复杂程度,提高致密油气藏压裂改造效果。 展开更多
关键词 连续损伤 水平井 射孔参数 近井筒破裂形态 数值模拟
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岩土材料粘弹性连续损伤本构模型探讨 被引量:8
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作者 郑永来 周澄 夏颂佑 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1997年第2期114-116,共3页
岩土材料粘弹性连续损伤本构模型探讨郑永来周澄夏颂佑(河海大学水利水电工程学院南京210098)岩土类材料的变形不仅与所受应力状态有关,而且与加载速率有关[1,2,3].因为在工程实际和理论模拟研究中,要求我们必须了解... 岩土材料粘弹性连续损伤本构模型探讨郑永来周澄夏颂佑(河海大学水利水电工程学院南京210098)岩土类材料的变形不仅与所受应力状态有关,而且与加载速率有关[1,2,3].因为在工程实际和理论模拟研究中,要求我们必须了解结构材料在相当宽的应变率范围内的... 展开更多
关键词 岩石材料 连续损伤 本构模型 粘弹性 变形
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混凝土的连续损伤模型和弥散裂缝模型 被引量:19
5
作者 吴建营 李杰 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1428-1432,共5页
将经典的混凝土弥散裂缝模型应用到所建议的一类基于能量的弹塑性损伤本构模型的统一理论框架中 ,并推导了剪切模量和剪力保持因子与受剪损伤变量的关系式 .模型可以直接应用于多维应力状态下 ,避免了弥散裂缝模型中存在的参数经验取值... 将经典的混凝土弥散裂缝模型应用到所建议的一类基于能量的弹塑性损伤本构模型的统一理论框架中 ,并推导了剪切模量和剪力保持因子与受剪损伤变量的关系式 .模型可以直接应用于多维应力状态下 ,避免了弥散裂缝模型中存在的参数经验取值问题 .最后 ,通过一个钢筋混凝土单向板的数值算例 ,验证了模型的有效性 . 展开更多
关键词 混凝土 弥散裂缝模型 连续损伤模型 损伤变量
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基于连续损伤理论的多轴蠕变设计 被引量:5
6
作者 姚华堂 轩福贞 +1 位作者 王正东 涂善东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1438-1443,共6页
总结了以连续损伤理论为基础的多轴蠕变设计方法及其近年来的最新研究进展;概述了含单个损伤变量、两个损伤变量及三个损伤变量的多轴蠕变损伤本构方程,探讨了这些本构方程在预测高铬铁素体钢、奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金及... 总结了以连续损伤理论为基础的多轴蠕变设计方法及其近年来的最新研究进展;概述了含单个损伤变量、两个损伤变量及三个损伤变量的多轴蠕变损伤本构方程,探讨了这些本构方程在预测高铬铁素体钢、奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金及镍基超合金多轴蠕变失效上的应用;分析了目前在多轴蠕变设计上存在的困难并对进一步的工作提出了建议。 展开更多
关键词 蠕变设计 多轴应力状态 连续损伤力学 高温构件
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岩石连续损伤统计本构模型 被引量:19
7
作者 张毅 廖华林 李根生 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2004年第3期37-39,共3页
基于岩石微元强度概率分布理论 ,以Drucker Prager破坏准则为统计分布变量 ,建立了理论的岩石损伤变量演化方程和三轴条件下岩石损伤弹性统计本构模型。利用任意条件下的三轴试验数据 ,用曲线拟合法和极值法求解了所建模型的参数 ,并用... 基于岩石微元强度概率分布理论 ,以Drucker Prager破坏准则为统计分布变量 ,建立了理论的岩石损伤变量演化方程和三轴条件下岩石损伤弹性统计本构模型。利用任意条件下的三轴试验数据 ,用曲线拟合法和极值法求解了所建模型的参数 ,并用试验结果对所建模型进行了验证。模型计算结果与试验结果吻合较好 ,这说明用Drucker Prager准则为统计分布变量建立的损伤模型能够较好地反映岩石内部缺陷分布和变形特征 ,表征岩石材料在弹性阶段的本构关系。 展开更多
关键词 岩石 连续损伤统计本构模型 WEIBULL分布 损伤演化方程 粘聚力 摩擦角 钻井工程
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基于连续损伤模型的层合板多钉连接结构失效分析 被引量:3
8
作者 周银华 侯赤 +1 位作者 赵美英 万小朋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期857-862,共6页
为了对复合材料多钉结构进行失效分析,本文应用复合材料连续损伤模型以及螺栓Joshon-Cook塑性力学模型,模拟复合材料单搭接多钉连接结构的失效模式,在验证方法有效性的基础上,分析了间隙配合的选取对连接结构的影响。研究发现,间隙配合... 为了对复合材料多钉结构进行失效分析,本文应用复合材料连续损伤模型以及螺栓Joshon-Cook塑性力学模型,模拟复合材料单搭接多钉连接结构的失效模式,在验证方法有效性的基础上,分析了间隙配合的选取对连接结构的影响。研究发现,间隙配合对结构的失效模式、载荷响应影响并不明显,但会加剧结构的次弯曲效应;提出的模型能够准确预测连接结构的位移载荷响应以及极限失效载荷。 展开更多
关键词 复合材料 螺栓连接 连续损伤 次弯曲 旁路载荷
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连续损伤力学在复合材料厚壁圆筒渐进破坏分析中的应用 被引量:3
9
作者 吴其俊 周克栋 +2 位作者 赫雷 曾鑫 李峻松 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期479-483,共5页
为研究复合材料枪管破坏机理,基于连续损伤力学理论,该文采用以能量为基准的刚度退化方法预测了钢-碳纤维/聚酰亚胺复合材料厚壁圆筒的渐进破坏行为。模型考虑了碳纤维/聚酰亚胺复合材料的三种破坏模式:纤维断裂、基体损伤和层间剪切失... 为研究复合材料枪管破坏机理,基于连续损伤力学理论,该文采用以能量为基准的刚度退化方法预测了钢-碳纤维/聚酰亚胺复合材料厚壁圆筒的渐进破坏行为。模型考虑了碳纤维/聚酰亚胺复合材料的三种破坏模式:纤维断裂、基体损伤和层间剪切失效。在渐进破坏分析中,采用了包括多帧重启动分析和弧长法的三维有限元技术。计算结果表明:基体首先破坏;随后纤维开始断裂,引起整体结构屈服破坏;这个过程中没有层间剪切失效和内衬单元破坏;厚壁圆筒整体的强度主要受纤维强度的影响。 展开更多
关键词 复合材料厚壁圆筒 渐进破坏 连续损伤力学 有限元法
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一个采用连续损伤模型的随机疲劳寿命估算方法 被引量:2
10
作者 谢里阳 徐灏 王德俊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第4期100-105,共6页
本文讨论了不同的局部应力-应变计算方法,各种不同损伤参数以及不同的损伤累积模型,提出一种采用既能体现损伤累积的非线性效应、又简单易行的连续损伤累积模型估算疲劳寿命的方法,并进行了随机疲劳试验验证。
关键词 连续损伤 随机疲劳 寿命 模型 估算
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疲劳损伤演变方程与寿命估算──连续损伤力学的应用 被引量:1
11
作者 沈为 彭立华 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1994年第2期52-57,共6页
基于连续损伤力学理论阐述了有关损伤和疲劳损伤的某些基本概念,包括连续性、损伤度、损伤演变和脆性破坏过程等。关于低周和高周疲劳,分别扼要说明了若干疲劳损伤理论模型与方程。最后,依据疲劳过程中损伤演变与残余强度关系,作者... 基于连续损伤力学理论阐述了有关损伤和疲劳损伤的某些基本概念,包括连续性、损伤度、损伤演变和脆性破坏过程等。关于低周和高周疲劳,分别扼要说明了若干疲劳损伤理论模型与方程。最后,依据疲劳过程中损伤演变与残余强度关系,作者建立了实用的疲劳损伤演变方程(包括四种函数形式)。 展开更多
关键词 疲劳寿命 疲劳损伤 连续损伤力学
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基于连续损伤力学理论的陶瓷材料蠕变寿命预测模型
12
作者 王峰会 苟文选 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期365-367,共3页
基于连续介质损伤理论 ,在 Mises增量本构关系中引入了拉压蠕变变形不对称因子 ,从耦合演化方程推出了稳态蠕变状态下陶瓷材料蠕变的临界累积应变失效准则和修正型的 M- G蠕变寿命表达式。
关键词 陶瓷材料 蠕变寿命 预测模型 连续损伤力学理论 临界累积应变 蠕变失效准则
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连续损伤力学在碳纤维加固混凝土梁中的应用
13
作者 王磊 赵艳林 虞爱平 《桂林工学院学报》 北大核心 2010年第1期71-74,共4页
探讨了损伤力学分析碳纤维加固混凝土构件的可行性,并通过损伤力学的方法对碳纤维加固混凝土梁进行了尝试,证明该方法对于混凝土的损伤及寿命预测可起到一定的作用。
关键词 连续损伤 损伤能量释放率 混凝土 碳纤维
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基于非线性连续损伤的机床轴结构疲劳研究
14
作者 谢志刚 陈小芹 卢旭锦 《机床与液压》 北大核心 2015年第5期86-88,共3页
运用MINER线性累积损伤理论对机床轴结构进行疲劳研究时,由于不能连续描述损伤与载荷之间的关系,在高周疲劳寿命预测过程中其计算结果不能令人满意。为此,基于CHABOCHE提出的单轴非线性连续累积损伤理论,通过对45钢进行疲劳试验获得了... 运用MINER线性累积损伤理论对机床轴结构进行疲劳研究时,由于不能连续描述损伤与载荷之间的关系,在高周疲劳寿命预测过程中其计算结果不能令人满意。为此,基于CHABOCHE提出的单轴非线性连续累积损伤理论,通过对45钢进行疲劳试验获得了轴结构材料的S-N曲线,在对机床载荷谱简化处理的基础上,建立了适于机床轴结构寿命预测的多轴非线性连续损伤累积模型。实例计算证明,该模型能准确描述机床轴结构损伤累积过程,计算结果更符合工程实际。 展开更多
关键词 非线性连续损伤 疲劳寿命 损伤演化 载荷分布曲线
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焊接热影响区的连续损伤力学模型
15
作者 王社良 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 1998年第3期250-252,276,共4页
运用连续损伤力学方法研究了焊接热影响区的韧性损伤和低周疲劳损伤的演变规律,提出了相应的损伤力学模型.该模型不仅能描述损伤的前期演变规律,而且还可以反映损伤的后期加速现象,计算结果与试验值也相当吻合.
关键词 连续损伤力学 热影响区 焊接 损伤模型
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基于连续损伤力学的高低周复合疲劳损伤 被引量:11
16
作者 幸杰 韩永典 +3 位作者 徐连勇 荆洪阳 李聪成 赵雷 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期63-66,76,共5页
基于连续损伤力学(CDM)的经典损伤理论和不可逆热力学原理,分别对高周和低周疲劳载荷下的损伤演化模型进行了研究,进而推导出一个新的高低周复合疲劳损伤模型;将该模型编写为UMAT耦合到ABAQUS有限元分析软件中,实现了对缺口材料高低周... 基于连续损伤力学(CDM)的经典损伤理论和不可逆热力学原理,分别对高周和低周疲劳载荷下的损伤演化模型进行了研究,进而推导出一个新的高低周复合疲劳损伤模型;将该模型编写为UMAT耦合到ABAQUS有限元分析软件中,实现了对缺口材料高低周复合疲劳损伤的模拟及裂纹萌生位置和萌生寿命的预测;同时研究了不同的高低周循环比对裂纹萌生寿命的影响.结果表明,裂纹容易在缺口根部应力集中处萌生;该模型考虑了高低周循环的交互作用,模拟计算结果更符合实际情况;同时通过研究发现高的循环比会使裂纹的萌生加速. 展开更多
关键词 连续损伤力学 高低周复合疲劳损伤 裂纹萌生 有限元模拟
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运用率相关连续损伤模型及FE-SPH方法模拟混凝土侵彻 被引量:3
17
作者 齐振伟 蔡清裕 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期87-89,100,共4页
应用自行开发的混凝土率相关连续损伤本构模型及动力有限元-光滑粒子流体动力学(FE-SPH)相结合的方法对刚性动能弹丸高速侵彻混凝土靶问题进行了数值模拟分析,计算结果与在57气体炮上进行的实验所获得的数据基本吻合,并能再现侵彻过... 应用自行开发的混凝土率相关连续损伤本构模型及动力有限元-光滑粒子流体动力学(FE-SPH)相结合的方法对刚性动能弹丸高速侵彻混凝土靶问题进行了数值模拟分析,计算结果与在57气体炮上进行的实验所获得的数据基本吻合,并能再现侵彻过程中弹的运动及混凝土的飞散、应力波的传播等物理现象。结果说明自定义的混凝土本构模型及计算方法用来模拟混凝土的高速撞击和侵彻这类问题是可行和有效的。 展开更多
关键词 混凝土 侵彻 数值模拟 应变率 连续损伤
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基于连续损伤力学的轮盘超转破裂行为预测与验证 被引量:3
18
作者 孙力 胡绪腾 宋迎东 《航空发动机》 北大核心 2018年第4期39-44,共6页
为有效预测轮盘的超转破裂行为,建立了1种基于连续损伤力学的预测方法。给出了该方法下基于光滑拉伸试验数据的直接时效GH4169合金弹塑性本构模型参数与损伤模型参数确定方法。对缺口半径分别为0.5、2和5 mm的3种缺口圆棒试样的拉伸响... 为有效预测轮盘的超转破裂行为,建立了1种基于连续损伤力学的预测方法。给出了该方法下基于光滑拉伸试验数据的直接时效GH4169合金弹塑性本构模型参数与损伤模型参数确定方法。对缺口半径分别为0.5、2和5 mm的3种缺口圆棒试样的拉伸响应曲线进行了有限元计算,并与试验结果进行了对比。结果表明:该模型可以较准确地预测缺口试样的极限拉伸载荷和拉伸断裂变形。采用弧长法对模拟盘的超转破裂过程进行了非线性有限元计算,使用模拟盘超转破裂试验进行了验证。该模型不仅可以较准确地预测模拟盘的破裂转速,还能有效预测模拟盘的超转破裂模式。对于实际轮盘破裂转速预测具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 轮盘 破裂转速 破裂模式 连续损伤力学 非线性有限元法 航空发动机
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表征平纹编织碳纤维复合材料特性的两种连续损伤模型 被引量:5
19
作者 刘增 魏新奇 夏勇 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2019年第3期293-299,共7页
为表征平纹编织碳纤维复合材料的力学特性,对比了商业软件Ls-Dyna中两种连续损伤力学内置材料模型Mat58和Mat261。用准静态偏角度拉伸及穿孔实验与有限元(FE)仿真相结合的方法,分析比较了这两种模型的特点。结果表明:由于Mat261允许面... 为表征平纹编织碳纤维复合材料的力学特性,对比了商业软件Ls-Dyna中两种连续损伤力学内置材料模型Mat58和Mat261。用准静态偏角度拉伸及穿孔实验与有限元(FE)仿真相结合的方法,分析比较了这两种模型的特点。结果表明:由于Mat261允许面内剪切应力应变曲线的直接输入,其偏角度拉伸的仿真结果明显优于Mat58的仿真结果。Mat261相较于Mat58具有非常复杂的失效准则,对于具有复杂失效应力状态的穿孔仿真,Mat261的表现得更为优异。使用Mat261进行了波纹板压溃的仿真,实验与仿真的比吸能相差4.2%,验证了该模型的优势。 展开更多
关键词 汽车轻量化 碳纤维复合材料 连续损伤模型 有限元 力学表征 本构行为
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基于连续损伤力学的剩余疲劳寿命随机预测 被引量:3
20
作者 刘世洲 何声馨 张二亮 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2023年第5期129-134,共6页
由于材料特性和外部加载具有随机性,变幅加载下的剩余疲劳寿命往往具有很大的分散性。因此,为了量化由材料特性和外部加载引起剩余疲劳寿命的不确定性,提出一种两级加载下剩余疲劳寿命预测方法,该方法主要包括4个步骤:首先,考虑外部加... 由于材料特性和外部加载具有随机性,变幅加载下的剩余疲劳寿命往往具有很大的分散性。因此,为了量化由材料特性和外部加载引起剩余疲劳寿命的不确定性,提出一种两级加载下剩余疲劳寿命预测方法,该方法主要包括4个步骤:首先,考虑外部加载的随机性,应用基于连续损伤力学的非线性损伤累积模型;其次,考虑材料特性的随机性,采用不同可靠度下三参数应力寿命(S-N)曲线;然后,为了筛选对剩余疲劳寿命的随机性有显著影响的模型参数,引入基于Sobol方法的全局敏感性分析;最后,利用K-L散度量化预测和实验剩余疲劳寿命概率分布之间的差异。此外,借助热轧16Mn合金钢的疲劳试验数据验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 剩余疲劳寿命 连续损伤力学 P-S-N曲线 全局敏感性分析 两级加载
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