收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

ModeⅠ/Ⅱ混合加载时材料断裂行为的研究

游小龙  
【摘要】:本文通过缺口试样的非对称四点弯曲(A4PB)力学实验,断口和卸载试样金相观察,并结合详细的有限元计算,对CF钢和LD31铝合金在Mode Ⅰ/Ⅱ复合型加载时缺口尖端的变形、钝化形态和延性损伤断裂行为,及CF钢的解理断裂行为进行了研究。得到了以下主要结果: (1) 有限元模拟表明:纯Ⅰ型加载时,缺口前端的变形和塑性区形状对称。而Ⅰ+Ⅱ型复合加载时,缺口前端一侧钝化,另一侧锐化,塑性区顺时针旋转一个角度θ。随Ⅱ型载荷比例的增加,钝化和锐化变形的程度加剧,θ角增加,缺口前最小塑性区路径上的σ_(θθ),ε_p和σ_m/(?)降低。三向应力度σ_m/(?)的等值线分布图表明:Ⅰ型加载时σ_m/(?)关于缺口中心对称,并且其值最高。Ⅰ+Ⅱ型复合加载时,缺口前端钝化一侧的σ_m/(?)高,锐化一侧的σ_m/(?)低,甚至为负值。随Ⅱ型载荷比例的增加,钝化一侧的σ_m/(?)降低,锐化一侧的负σ_m/(?)增加。 (2) 本文实验观察表明,在Mode Ⅰ/Ⅱ混合加载时,缺口前端的变形、损伤、开裂的机理,位置随Mode Ⅱ载荷比例的增加而变化。随Mode Ⅱ比例的增加,延性损伤开裂由钝化侧的微孔长大、聚合为主导;逐渐演变为钝化侧的微孔型损伤和锐化侧的剪切型损伤相互竞争;直至较高Mode Ⅱ比例时的锐化侧剪切型损伤开裂为主导。通过上述有限元计算结果,对这一损伤开裂行为的转变进行了分析解释。 (3) Mode Ⅰ/Ⅱ复合型加载对CF钢解理断裂行为的研究表明:宏观最大切向拉应力判据(MTS判据)对于缺口试样在Mode Ⅰ/Ⅱ混合加载下的解理断裂也是成立的。解理起裂与扩展的机理不随Mode Ⅰ/Ⅱ混合比例而变化。细观解理断裂应力σ_f基本不随Mode Ⅰ/Ⅱ比例变化。缺口试样Mode Ⅰ/Ⅱ加载下的解理断裂仍然服从ε_p≥ε_(pc)和σ_(yy)≥σ_f判据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王国珍;马进;杨伟顺;陈剑虹;;初始损伤对不同钢组织缺口试样解理断裂韧性的影响[J];理化检验(物理分册);2006年03期
2 回丽;许良;许红;;钛合金焊缝与母材缺口试样疲劳对比试验研究[J];机械强度;2007年05期
3 王国珍,陈剑虹,董志强;合金钢缺口试样热预应力增韧机理的研究[J];甘肃工业大学学报;2001年02期
4 陈训浩;产品标准中冲击试验的探讨[J];冶金标准化与质量;1996年01期
5 ;缺口试样的解理断裂统计模型[J];钢铁研究学报;1989年02期
6 王国珍,王红,陈剑虹;损伤对低合金钢缺口试样解理断裂韧性的影响[J];理化检验.物理分册;2005年02期
7 武尚贤;山形缺口三点弯曲试样的柔度和应力强度系数[J];兵器材料科学与工程;1984年02期
8 朱世杰,刘清友,赵杰,曹智本;显微组织对HK40钢光滑和缺口试样持久性能的影响[J];材料研究学报;1988年04期
9 王国珍,王俊刚,陈剑虹;试样尺寸对钢的细观解理断裂应力的影响[J];机械强度;2003年05期
10 陈凌,杨铁成,范志超,陈学东,蒋家羚;1.25Cr0.5Mo钢缺口试样高温疲劳蠕变交互作用的试验研究[J];压力容器;2005年10期
11 张赟;鲁春朋;芮执元;;低周疲劳下45钢的寿命预测[J];机械工程材料;2007年06期
12 周斌生,王正东,吴东棣;DCPD法在蠕变局部损伤测量中的应用[J];理化检验.物理分册;1999年11期
13 凌翎;;金属材料拉伸试验的缺口效应[J];科技促进发展(应用版);2010年10期
14 刘彦国;李震;孙先明;;16MnR钢缺口试样解理断裂行为研究[J];力学与实践;2011年05期
15 张行安 ,胡元凯 ,朱广福;金属缺口拉伸持久试样应力集中系数的选择[J];材料工程;1981年04期
16 郭大展;胡志忠;胡明初;;球墨铸铁冲击断裂特性研究[J];现代铸铁;1984年01期
17 蒙良;机械加工方法对室温旋转弯曲疲劳性能的影响[J];稀有金属材料与工程;1985年05期
18 ;ISO“V”形缺口试样由0.01~50.90kgf·m/cm~2冲击功换算为J对照表(试样截面面积0.8cm~2)[J];机械工程材料;1986年01期
19 马维甸,侯纯孝,徐向星,周伟,苏毅,蔡其巩;幂硬化材料缺口试样应力应变场的弹塑性分析及其应用[J];材料研究学报;1988年04期
20 黄雨华,王维明,张春青;40CrNiMo钢工程短疲劳裂纹扩展规律[J];东北大学学报(自然科学版);1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄学伟;蔡力勋;梁波;;TA17钛合金常温低周疲劳与缺口试样的寿命预测模型[A];2008全国MTS断裂测试研讨会论文集[C];2008年
2 黄学伟;蔡力勋;史培垒;;TA17合金缺口试样的单轴低周疲劳与寿命预测模型[A];四川省力学学会2008年学术大会论文集[C];2008年
3 张跃;李启楷;李默;;表面缺陷对非晶形变和断裂影响的分子动力学模拟研究[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
4 周细应;杨愈;李培耀;周细应;;HK40耐热管材的组织和性能[A];第十五届华东地区热处理年会暨华东地区热处理年会三十周年纪念活动论文摘要集[C];2006年
5 汤晓英;罗凡;王正东;吴东棣;周斌生;;复杂应力状态的局部蠕变损伤测量与损伤分析[A];第五届全国压力容器学术会议论文集[C];2001年
6 王建国;刘灵灵;王连庆;;GH4169合金缺口试样高温多轴疲劳特性及寿命预测[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
7 惠虎;李培宁;轩福贞;刘长军;曲家棣;;16MnR钢脆性断裂局部法参量的测试[A];第五届全国压力容器学术会议论文集[C];2001年
8 金宝士;黄志求;李照欣;;低碳低合金CrMnSi铸钢力学性能的研究[A];第五届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2004年
9 郭伟彬;何玉怀;苏彬;;1Cr11Ni2W2MoV钢高温旋转弯曲疲劳性能[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
10 王声平;李勇军;常秀敏;;喷丸对超高强度钢GC4疲劳极限的影响[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王弘;40Cr、50车轴钢超高周疲劳性能研究及疲劳断裂机理探讨[D];西南交通大学;2004年
2 聂德福;结构钢的室温蠕变及其对疲劳裂纹扩展的影响[D];大连理工大学;2008年
3 胡文军;聚合物弹丸的碰撞行为研究[D];重庆大学;2008年
4 周素霞;高速列车空心车轴损伤容限理论与方法研究[D];北京交通大学;2010年
5 武艳霞;高分子材料三轴应力状态下的循环变形及损伤研究[D];太原理工大学;2009年
6 刘文才;ZK60和GW103K镁合金高周疲劳行为及其喷丸强化研究[D];上海交通大学;2011年
7 黄宁;大型结构件的疲劳寿命预测方法研究[D];中南大学;2013年
8 杨广雪;高速列车车轴旋转弯曲作用下微动疲劳损伤研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨伟顺;初始损伤对不同金属材料组织延性起裂韧性的影响及机理[D];兰州理工大学;2006年
2 王红;初始损伤对金属材料缺口韧性的影响及机理[D];兰州理工大学;2005年
3 马进;初始损伤对不同钢组织缺口试样解理断裂行为的影响[D];兰州理工大学;2006年
4 张贺全;初始损伤对后续损伤演化和断裂的影响及机理[D];兰州理工大学;2007年
5 魏欣;不同加载方式下NiTi形状记忆合金缺口/裂纹试样力学行为的研究[D];兰州理工大学;2008年
6 白龙;国产300M钢疲劳特性研究[D];机械科学研究总院;2013年
7 李震;预应变对不同组织合金钢缺口试样断裂行为的影响[D];甘肃工业大学;2001年
8 吴小军;2D-C/SiC缺口试样的拉伸及蠕变行为[D];西北工业大学;2005年
9 林有智;TiAl基金属间化合物疲劳损伤与断裂机理的研究[D];兰州理工大学;2007年
10 任学冲;加载速率对不同组织合金钢缺口试样断裂行为的影响[D];兰州理工大学;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978