收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于统一强度理论对结构断裂的力学分析

张志刚  
【摘要】: 工程结构的脆断已越来越引起人们的关注,以往对结构的脆断判断常采用断裂韧性K_(IC)是否大于其应力强度因子K_(I)。因而含裂纹结构的应力强度因子值成为断裂力学最为关注的内容,对含裂纹结构的裂尖塑性区进行线弹性和弹塑性断裂分析必然涉及到材料的破坏屈服准则。 对于小范围屈服下的裂尖塑性区大小及应力强度因子修正问题以往多采用单一的Mises、Tresca、Mohr-Coulomb和双剪屈服准则。这些准则往往没有考虑材料的拉压性能比α和完全充分发挥能反映中间主应力效应的参数b,结果使得这方面的解答较为单一,因而对工程结构分析有一定的约束,统一强度理论则弥补了这一缺陷,已有的强度理论均是统一强度理论的特例或线性逼近。本文基于小范围屈服条件下,应用线弹性断裂理论及统一强度理论塑性区进行分析得出统一强度理论下的统一塑性区解答;应用适用于理想塑性材料的平面应变滑移线场理论及统一强度理论,得到统一强度理论下的塑性区大小与裂纹尖端张开位移δ的统一解答。由此发现运用统一强度理论推导的塑性区的统一解答能灵活地应用到金属、岩土、工程材料等较为宽广的应用范围。在对应力强度因子修正的过程中,推导出考虑材料强化时小范围屈服条件下平面应变状态中的应力强度因子修正的统一强度解答,使得平面应变下应力强度因子修正有较大的适用范围,对发挥材料的强度潜能有很大的改善。针对不同的材料性质,可以得到不同强度理论下的统一强度解答,对工程应用以及材料断裂相关的研究具有一定的参考价值。 本文运用有限元对应力强度因子进行精度分析,不同的裂纹长度a、考虑裂纹尖端是否在奇异单元以及网格稀密的划分和裂尖环绕半径r均对应力强度因子数值解有着明显的影响,并对解析解和边界元解进行对比分析。总体来看,单侧贯穿裂纹的应力强度因子较双侧贯穿裂纹的结果精度更高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵均海,魏雪英;双剪统一强度理论下复合裂纹的研究[J];长安大学学报(自然科学版);2005年03期
2 宋俐,张永强,俞茂宏;压力隧洞弹塑性分析的统一解[J];工程力学;1998年04期
3 翟越,林永亮,范文,俞茂宏;土压力滑楔理论的统一解[J];地球科学与环境学报;2004年01期
4 冯剑军,张俊彦,张平,韩利芬;基于双剪统一强度理论的厚壁圆筒塑性极限载荷分析[J];固体力学学报;2004年02期
5 张淳源;论非线性断裂力学的基本平衡定律Ⅰ——局部理论[J];湘潭大学自然科学学报;1987年02期
6 王启智;两种简便的应力强度因子表达式[J];力学与实践;1995年06期
7 俞茂宏,赵坚,关令苇;岩石、混凝土强度理论:历史、现况、发展[J];自然科学进展;1997年06期
8 马景槐;线性强化材料厚壁圆筒的统一极限分析[J];力学与实践;2004年01期
9 范文,俞茂宏,陈立伟;考虑材料剪胀及软化的有压隧洞弹塑性分析的解析解[J];工程力学;2004年05期
10 李杭州;廖红建;冯夏庭;冷先伦;;基于统一强度理论分析不连续面对岩体强度的影响[J];岩土力学;2006年11期
11 李飞燕;;柳春图:勇敢追求 力克难关[J];科学中国人;2008年03期
12 陈两斌;;断裂力学在化工机械设备中的应用[J];科技资讯;2009年04期
13 张德驺;王辉;;a/W值对结构钢的δ_i值和J_i值的影响[J];实验力学;1987年03期
14 范家参,费维水;强震地面运动的解析解[J];地震研究;1996年01期
15 李建春,张永强,俞茂鋐;一个弹-粘塑性问题的统一解析解[J];力学与实践;2000年01期
16 王辉,欧阳辉,刘蔚倩;断裂力学中应力强度因子的2种解法[J];石河子大学学报(自然科学版);2004年02期
17 ;学术动态[J];西安交通大学学报;2006年09期
18 马锠臣;;混凝土断裂力学目前几个关键的研究方向[J];黑龙江科技信息;2007年15期
19 余文龙;;关于“非饱和土抗剪强度及土压力统一解”的讨论[J];岩土力学;2011年04期
20 杨自春;胡德明;徐宜桂;;压力容器裂纹寿命预测的概率分析方法[J];海军工程大学学报;1992年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王志文;李培宁;雷月葆;潘缉梯;李琳;;我国压力容器缺陷评定的通用失效评定曲线[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
2 伍佑伦;王元汉;胡建华;;基于断裂力学的岩体强度探讨[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
3 王鲁明;赵洪先;刘军;王永峰;;地下工程裂隙围岩稳定性的边界元法分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
4 李刚;王保林;;电磁弹性材料中椭圆夹杂问题的一般解[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 刘淑红;张志国;邹振祝;;压电材料中裂纹问题的研究现状[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 郑斌;孙英学;臧峰刚;杨宇;卢岳川;;堆芯筒体裂纹三维断裂力学有限元法与工程方法对比研究[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年
7 郑斌;孙英学;臧峰刚;杨宇;卢岳川;;堆芯筒体裂纹三维断裂力学有限元法与工程方法对比研究[A];2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛优秀论文集[C];2007年
8 张峰;;轮箍崩箍的断裂力学分析[A];中国金属学会第一届青年学术年会论文集[C];2002年
9 王俊光;梁冰;;不同裂隙水压力作用下岩石强度变化分析[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
10 冯永飞;石振武;;旧水泥混凝土路面加铺应力吸收层有限元分析[A];中国高速公路管理学术论文集(2009卷)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖霞;大变形断裂力学问题三维变形场实验研究[D];天津大学;2009年
2 黄志强;碾压混凝土诱导缝与层面断裂性能的试验和数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年
3 伍佑伦;基于岩体断裂力学的巷道稳定性与锚喷支护机理研究[D];华中科技大学;2004年
4 王俊杰;基于断裂力学的土石坝心墙水力劈裂研究[D];河海大学;2005年
5 张玉宏;水泥混凝土路面碎石化综合技术研究[D];东南大学;2006年
6 戴保东;改进的无网格局部边界积分方程方法研究[D];上海大学;2006年
7 艾伊塞尔.纳吉德;旧沥青路面上的罩面抗裂系统评估研究[D];长安大学;2005年
8 涂忠仁;大跨海底隧道围岩抗力系数理论与试验分析及其设计应用研究[D];同济大学;2006年
9 刘凯远;无网格局部Petrov-Galerkin方法在断裂力学中的应用[D];湖南大学;2007年
10 杨谋存;结构耐久性分析方法研究及其在轨道车辆上的应用[D];南京航空航天大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘敬刚;重载货车钩舌的疲劳特性研究[D];大连交通大学;2010年
2 党旭丹;微胶囊自修复复合材料断裂力学实验研究[D];郑州大学;2005年
3 孙卓;冻土断裂力学应力强度因子的数值模拟计算[D];大连理工大学;2006年
4 黄运财;KX型相贯节点的研究[D];昆明理工大学;2007年
5 宋志川;拱桥坍塌中裂纹的分析与研究[D];华中科技大学;2008年
6 丁武洋;路面结构裂缝问题的理论分析与应用研究[D];郑州大学;2002年
7 张振秀;橡胶制品有限元分析的研究应用[D];青岛科技大学;2005年
8 韩兴广;靖宇龙岗隧道围岩张应力特征有限元分析[D];吉林大学;2005年
9 黄强;插销式钢管脚手架节点性能研究[D];重庆大学;2006年
10 盛燕;钢质管道穿透裂纹的断裂分析研究[D];大庆石油学院;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 韩晓玲 通讯员 张家盛;混凝土断裂力学权威受聘湖工大[N];湖北日报;2007年
2 王家平;断裂力学王国的探索者[N];中国交通报;2002年
3 吴伟录;追寻一航强度所的足迹[N];中国航空报;2005年
4 付俊岩 等 编译;高强度建筑结构用钢应用的几个问题[N];世界金属导报;2008年
5 祝兆晖;院士党员徐大懋[N];深圳商报;2001年
6 实习记者 王亚丽;做人,做事,然后为师[N];中国化工报;2006年
7 范兴川 汪雪姣 杨洁;潜心科学原创直面实际难题[N];科技日报;2004年
8 通讯员 齐焕君;吴学仁荣膺国际大奖[N];中国航空报;2000年
9 ;不懈追求的金属学家——蔡其巩[N];中国冶金报;2000年
10 陈章立;对地震预报基本出发点的思考[N];中国气象报;2008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