裂紋和V形切口鋼構(gòu)件斷裂試驗(yàn)及裂紋擴(kuò)展仿真分析.pdf

1、復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)一般是由簡(jiǎn)單的構(gòu)件構(gòu)成的,如連接件、梁、桿等。在某些先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)中,常常會(huì)存在由于材料的不連續(xù)性或幾何形狀突變引起的應(yīng)力集中部位,如界面及界面端、缺口等,結(jié)構(gòu)破壞均由此處開(kāi)始。由于應(yīng)力集中非常大,會(huì)導(dǎo)致裂紋的萌生或者擴(kuò)展,從而大大降低材料或構(gòu)件的承載能力。因此,研究裂紋及其在一定程度下的擴(kuò)展行為將會(huì)對(duì)評(píng)估產(chǎn)品的可靠性,預(yù)防產(chǎn)品的破壞有著積極的作用。
　　本文對(duì)鋼構(gòu)件平面裂紋/V形切口在拉伸和剪切組合載荷作用下的裂紋

2、擴(kuò)展進(jìn)行試驗(yàn)研究,并采用有限元法對(duì)試件的裂紋擴(kuò)展進(jìn)行了仿真分析。
　　本文首先介紹了線彈性斷裂力學(xué)和彈塑性斷裂力學(xué)的基本理論,分析了裂紋的擴(kuò)展以及裂尖應(yīng)力奇異性。然后介紹了斷裂力學(xué)試驗(yàn)常用方法和試樣,設(shè)計(jì)了V形切口和裂紋試件裂紋擴(kuò)展過(guò)程的試驗(yàn)裝置,并確定試驗(yàn)方案對(duì)多種切口和裂紋試件進(jìn)行裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。最后介紹了斷裂力學(xué)研究中非常有優(yōu)勢(shì)的擴(kuò)展有限元方法(XFEM),并利用Abaqus有限元軟件中的XFEM模塊模擬分析了含V形切口和裂紋