三点弯曲与紧凑拉伸试样动态断裂研究

发布时间：2020-08-22 04:07

【摘要】：在工程领域中,金属一直都是人们很关注的材料。常规的强度计算方法往往不能达到设计强度。本文以霍普金森加载系统为基础,对2A12-T4铝合金三点弯曲试样(动态压缩)及紧凑拉伸试样(动态拉伸)进行对比分析。具体研究内容如下:(1)在准静态条件下进行仿真,试样类型选择含预制裂纹的三点弯曲试样和紧凑拉伸试样。应用GB/T21143-2007国标中数据处理的方法对仿真数据进行处理,得到两种试样的断裂韧性,为动态加载仿真打下基础。(2)以GB/T21143-2007国标的试样尺寸为基础,对三点弯曲试样及紧凑拉伸试样进行动态加载仿真,得到两种试样的动态断裂韧性。并与其它论文进行对比,验证16mm厚度的试样满足平面应变条件。(3)对各长宽比的三点弯曲试样进行动态断裂仿真,找出长宽比对支座脱离的影响规律。并对S/L和L/W的仿真数据进行拟合,以此获得三次多项式。通过验证,发现该多项式拟合效果较好。找到了支座接触状态、试样变形速度、J积分值之间的关系。发现支座接触状态是通过影响试样的加载率,进而影响J积分值的。(4)对紧凑拉伸试样进行动态断裂仿真,研究了加载孔直径以及加载孔位置对试样的应力平衡带来的影响。并给出了不同情况下的J积分值。对比了紧凑拉伸试样和三点弯曲试样的裂纹扩展路径,找出了两种试样积分J值存在差异的关键点。并对以上的问题给出合理建议。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O346.1
【图文】：

裂纹尖端应力场

一维应力波作用在杆中微元下变形示意图

霍普金森加载系统是通过金属杆的撞击来实现的。下图 2.2 为金0V 位撞击速度，stE 位撞击杆弹性模量，stA 为撞击杆横截面面积为入射杆波速。同样的iE 、iA 、i 及ic 为入射杆弹性模量、截面

【参考文献】

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本文编号：2800241