新型AFM試樣的三維計(jì)算斷裂分析.pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型二維斷裂已做了很多研究工作，對(duì)三維斷裂問題的研究卻很有限。而實(shí)際工程中，結(jié)構(gòu)零部件的幾何形狀和實(shí)際的加載條件很復(fù)雜，含有裂紋的零部件在生產(chǎn)加工過程中往往承受拉伸、剪切和扭轉(zhuǎn)的三維復(fù)合加載。因此，本文對(duì)三維復(fù)合加載模式進(jìn)行計(jì)算斷裂分析，具有一定的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 首先，建立了適合復(fù)合加載的MAFM(modified all fracture modes)有限元網(wǎng)格模型。運(yùn)用MVCCI(mod

2、ified virtual crack closure integral)法對(duì)平面應(yīng)變狀態(tài)下的模型進(jìn)行了計(jì)算斷裂分析，將計(jì)算所得的無量綱應(yīng)力強(qiáng)度因子結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，說明了本文的有限元網(wǎng)格模型及等效節(jié)點(diǎn)力加載方式的正確性，以及MVCCI法的有效性。
　　 其次，對(duì)MAFM模型進(jìn)行純Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型加載，分析裂紋前緣各向應(yīng)力分布情況，計(jì)算了裂紋前緣無量綱應(yīng)力強(qiáng)度因子，深入研究了三維效應(yīng)和泊松比以及模型全局變形間的關(guān)系。