【摘 要】
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在过去的80多年中,二维断裂理论已经发展得相当完善,并在一些特定的工程中得到很好的应用.但是对于复杂环境中的复杂三维结构,二维断裂理论具有很大的局限性.上个世纪90年代,Guo基于变形理论和能量理论,通过引入离面应力约束因子Tz建立三维断裂理论.三维断裂理论能准确预测含有缺陷的复杂工程结构的断裂问题.通过与三维疲劳理论的结合,三维疲劳理论和断裂理论发展成统一的三维疲劳断裂理论.概要地阐述了疲劳断裂
【机 构】
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南京航空航天大学纳米科学研究所 南京 210016
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在过去的80多年中,二维断裂理论已经发展得相当完善,并在一些特定的工程中得到很好的应用.但是对于复杂环境中的复杂三维结构,二维断裂理论具有很大的局限性.上个世纪90年代,Guo基于变形理论和能量理论,通过引入离面应力约束因子Tz建立三维断裂理论.三维断裂理论能准确预测含有缺陷的复杂工程结构的断裂问题.通过与三维疲劳理论的结合,三维疲劳理论和断裂理论发展成统一的三维疲劳断裂理论.概要地阐述了疲劳断裂理论的应用前景和发展方向.
其他文献
使用三维有限元方法计算研究了在均匀拉伸载荷作用下含1/4椭圆角裂纹、半椭圆表面裂纹和埋藏椭圆裂纹(椭圆比a/c为0.2～1.0)的弹性板裂纹端部应力强度因子K、T应力和离面约束T的分布,其中T应力是采用域积分和交互积分方法得到的.当椭圆参数角φ≥22.5°时,正则化的K随着a/c值的增大而增大;当φ≤22.5°时,K随着a/c值的增大而减小.根据三个参数的数值解,利用最小二乘法给出了各参数适用于工
采用非对称正弦波动态载荷变化的方式,研究了董青石结合剂对莫来石陶瓷的动态疲劳过程的影响.以系统分析方法定义的疲劳损伤参数作为主要评价指标,通过晶相结构和显微结构分析了影响莫来石陶瓷疲劳特性的因素.结果表明,玻璃相的含量对莫来石陶瓷的疲劳特性有较大的影响.一定量的玻璃相能促进坯体致密、提高烧结体的强度,提高材料的抗疲劳性能.但是,玻璃相结构的疏松且不规则,过多的玻璃相会降低陶瓷的疲劳寿命.堇青石结合
定量分析了夹杂敏感区域的分布范围,使用三维弹塑性有限元方法研究了ZSGH4169镍基高温合金中不同夹杂物的微观力学行为.结果表明:当孔洞等夹杂距试样表面的距离小于其等效半径的区域内,周围基体的局部微观应力/应变,尤其是应变集中对夹杂大小和位置最敏感,超出该区域则影响不大.在夹杂敏感区域,只有当相邻夹杂的间距小于0.2倍的等效直径时,才会增强局部的塑性变形.
考虑多晶体材料晶粒尺寸和取向的随机性和由此造成的材料弹性与塑性性质的微观各向异性和局部非均匀性,采用多晶集合体模型(1)用晶体塑性理论描述多晶体中各晶粒的塑性性质,对多晶体中的变形和应力的不均匀性作了计算分析;(2)在晶体塑性分析的基础上应用一个双参数破坏准则给出了多晶铝微观破坏过程的数值模拟;(3)构造了SiC颗粒增强铝金属基复合材料模型,模拟了材料的不均匀变形和破坏的过程.通过晶体塑性理论、破
进行了316L不锈钢扩散连接接头的疲劳实验,在微米尺度上观察了接头疲劳过程中界面微孔隙和晶粒内的变化,分析了扩散连接界面疲劳断裂的微观机理.结果表明:在疲劳载荷下,扩散连接界面上的大部分微孔隙先变宽而非沿界面扩展,只有小部分位于窄长形的晶粒边界处的微孔隙沿界面扩展.沿界面扩展的微孔隙,当扩展到界面与晶界交接处时,扩展方向转为沿晶界而非沿界面扩展.裂纹产生于界面和晶界处,但裂纹沿界面扩展先于沿晶界扩
测量了Al-Mg-Si合金在不同等效应力幅下非比例多轴等效应力-疲劳寿命曲线,研究了材料的疲劳性能.结果表明:随等效应力幅的降低,铝合金的疲劳寿命增加,疲劳寿命对等效应力幅的敏感性也减弱;逻辑在透射电镜下对疲劳试样显微结构的观察发现:在不同等效应力幅下多轴非比例加载疲劳试样的位错结构有显著差别,位错结构由交叉的滑移线,过渡为交叉的滑移带,进而过渡为"迷宫"状;随着等效应力幅的增大,位错密度逐渐增高
采用层状结构中铆钉的两种表现形式(详细杆元和简化的弹簧元)的不同组合,分析了单筋条加筋板中的铆钉力、钉位移和应力强度因子(SIF).结果表明,只要接近裂纹的两个铆钉用详细的杆元表示,组合方式对钉载和层间相对钉位移影响不大;铆钉性能对SIF的影响很小,而直径对其影响很大.对于含多处损伤(MSD)的多筋条加筋板,相对于单裂纹,MSD会明显增加SIF.最后基于SIF的数值结果,计算了多筋条加筋板的剩余强
运用Cauchy核的奇异积分方程的数值方法研究了具有任意形状裂纹的复合材料在压头无摩擦作用下的接触问题,给出了不连续位移的微分和压头下的压力导致的带Cauchy核的积分形式的Kolosov-Muskhelishvili复势,并进一步将所考虑问题转化为Cauchy核的奇异积分方程组,最后给出了带垂直裂纹的复合材料在光滑平底压头作用下的数值结果.结果表明:压头基底附近的垂直裂纹对压头下方的压力分布没有
系统地研究了不同取向铜单晶体在常塑性应变幅下循环变形的疲劳极限.结果表明,铜单晶体的晶体取向强烈地影响其疲劳极限.随着晶体取向逐渐靠近标准取向三角形顶角[001]或[111],疲劳极限逐步升高,并在[111]处达到最大值;而当晶体取向移向三角形顶角[011]时,疲劳极限逐步降低.这种疲劳极限的取向效应与晶体在低塑性应变幅下形成的不同位错结构密切相关.当多滑移变形是晶体变形中的主要方式并最终形成稳定
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