應力狀態(tài)對斷裂行為的影響及實驗研究.pdf

1、斷裂已經(jīng)成為許多行業(yè)最為苦惱的問題之一，它直接關系到構件承載能力和使用壽命，鋼結構這一領域同樣也不例外。在1994年北嶺地震和1995年阪神地震中，梁柱連接發(fā)生了大量的脆性破壞，顯示出了人們對結構鋼斷裂破壞機理認識的不足。為避免鋼結構脆斷造成的人員傷亡和財產損失，本文主要從應力狀態(tài)對金屬的破壞進行了試驗和有限元研究。 為研究結構鋼在三軸應力狀態(tài)下的斷裂機理和抗斷設防，對10個Q235結構鋼半橢圓缺口板試件、10個Q345結構鋼半

2、橢圓缺口板試件和18個鋁合金半橢圓缺口板試件進行了斷裂拉伸試驗和數(shù)值模擬分析，結果顯示初始裂紋出現(xiàn)在應力比較集中的橢圓長軸頂端，裂紋沿著厚度和寬度同時擴展，試件最終在薄弱截面斷裂。驗證了“初始裂紋都位于垂直于加載方向的圓孔周邊的試件表面”三軸應力在最危險斷面沿厚度線性變化，應力三維度隨開孔管半徑的遞增而增加。并且在三軸應力較高的區(qū)域首先出現(xiàn)裂紋。 通過6個開孔管斷裂拉伸試驗和有限元分析，結果顯示初始裂紋的擴展伴隨著金屬的屈服；斷