脆性金属材料的泛形断裂特性研究
发布时间：2021-06-15 13:15
断裂问题研究以及防断裂设计一直是工程应用中的重要问题。随着工业需求及科学技术的发展,高强材料和大型结构常常面临断裂事故与失效问题,其中许多问题尚无法通过传统断裂力学有效解决。泛形理论的提出,避免了分形理论在应用中面临的测度问题及传统概念失效问题,可以在不对实际材料断裂表面进行光滑性简化的前提下,研究不规则断面的断裂特性。基于泛形理论的泛形断裂力学,在现有的研究中成果显著,或许可弥补传统断裂力学在一些问题上的困惑。本文首先基于泛形理论与断裂力学,提出了一种针对材料断裂表面复杂度的测算方法,并对其进行有效性计算测试。在现存的泛形特征公式和泛形断裂能公式中引入度量尺码上限a,表明在度量尺码上限a与下限δmin之间的无标度区域内才存在泛形特征。通过灰口铸铁准静态单向拉伸实验,得到断裂面几何形貌特征和极限载荷,由此计算断面的泛形复杂度和材料的泛形断裂能。引入度量尺码上限的泛形断裂能公式计算泛形断裂能的结果更精确,相较于传统实验断裂能与临界应变能释放率的较大差异,其泛形断裂能的数值计算结果与断裂韧性关系导出的临界应变能释放率拟合更佳。而脆性金属材料断面复杂度与断裂能之间具有正相关关系。最后,在脆性...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经典分形几何[2]
( )( ) ( )lglg + lg /nKDWn d L点间的增量，d 为两样点间距离的最大值，L为料断裂的分形行为进行研究时，将分形理论与。因为重正化群方法要求只能粗视化不能细视化小到大，可以假设每个度量尺度下的微小单元都条件可以得到一个与破碎概率相关的分形维数体岩石，在应力作用下破碎成 8 个1/2边长的小 2，第 n +1次破碎后的小正方体单元数量与第nfd。简单运算后可得：log ( 7 +1)log 2cfPd 概率可推得岩石破碎演化方程:( )4 4 3 21 +1 1 13 8 4 2n n n n nP P P P P图 1-2 所示），得到岩石破碎概率cP 。
通过标准 Sharpy 冲击试验测小，断面分形维数可以作为金属韧性的一强度钢断面的分形特征，并得出分形维数是odrigues[59]在研究氧化铝-莫来石-氧化锆复合Richards 和 Dempsey[60]通过实验得出钛合金系。杂度与材料断裂力学性能关系的研究不计其征参数与复杂度或分形维数的关系尚无定论的结论都有。应用在混凝土断裂能的研究，研究结果表明断裂行为的主导因素，泛形断裂能可以用来的泛形断裂能不存在尺寸效应。有限元的粘性片段方法对复合材料的裂纹着夹杂强度的增大而从穿夹杂转为沿夹杂破加并不是均匀的，分别呈现剧烈增长和缓慢
【参考文献】：
期刊论文
[1]线弹性双材料一维泛形立体本构模型[J]. 欧卓成,杨敏,段卓平,黄风雷. 兵工学报. 2016(S1)
[2]夹杂强度对复合材料复杂度的影响研究[J]. 李竟艳,欧卓成,杨敏,段卓平,黄风雷. 兵工学报. 2016(S1)
[3]准脆性材料泛形裂纹扩展的数值模拟[J]. 李竟艳,欧卓成,段卓平,黄风雷. 兵工学报. 2015(S1)
[4]基于重整化群方法的三棱柱单元整体破坏概率模型[J]. 顾培英,邓昌,汤雷. 水利水电科技进展. 2014(03)
[5]岩体脆性破裂失稳临界应力特征重正化群研究[J]. 薛雷,孙强,王媛媛,王四巍,李国梁,泮晓华. 应用基础与工程科学学报. 2013(04)
[6]基于重整化群的水工混凝土结构整体破坏概率研究[J]. 顾培英,黄勤红,邓昌,汤雷. 水利水运工程学报. 2010(04)
[7]二维晶格上Kadanoff分块及重整化群方法[J]. 龚平,陈耀锋,周详,朱家昆,胡承正. 武汉大学学报(理学版). 2003(01)
[8]金属沿晶断裂表面的随机分形分析[J]. 苏辉,陈冷,阎振棨. 科学通报. 1991(19)
[9]材料损伤断裂中的分形行为[J]. 卢春生,白以龙. 力学进展. 1990(04)
[10]金属断裂表面的分形（Fractal）与断裂韧性[J]. 穆在勤,龙期威. 金属学报. 1988(02)
本文编号：3231122
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经典分形几何[2]
( )( ) ( )lglg + lg /nKDWn d L点间的增量，d 为两样点间距离的最大值，L为料断裂的分形行为进行研究时，将分形理论与。因为重正化群方法要求只能粗视化不能细视化小到大，可以假设每个度量尺度下的微小单元都条件可以得到一个与破碎概率相关的分形维数体岩石，在应力作用下破碎成 8 个1/2边长的小 2，第 n +1次破碎后的小正方体单元数量与第nfd。简单运算后可得：log ( 7 +1)log 2cfPd 概率可推得岩石破碎演化方程:( )4 4 3 21 +1 1 13 8 4 2n n n n nP P P P P图 1-2 所示），得到岩石破碎概率cP 。
通过标准 Sharpy 冲击试验测小，断面分形维数可以作为金属韧性的一强度钢断面的分形特征，并得出分形维数是odrigues[59]在研究氧化铝-莫来石-氧化锆复合Richards 和 Dempsey[60]通过实验得出钛合金系。杂度与材料断裂力学性能关系的研究不计其征参数与复杂度或分形维数的关系尚无定论的结论都有。应用在混凝土断裂能的研究，研究结果表明断裂行为的主导因素，泛形断裂能可以用来的泛形断裂能不存在尺寸效应。有限元的粘性片段方法对复合材料的裂纹着夹杂强度的增大而从穿夹杂转为沿夹杂破加并不是均匀的，分别呈现剧烈增长和缓慢
【参考文献】：
期刊论文
[1]线弹性双材料一维泛形立体本构模型[J]. 欧卓成,杨敏,段卓平,黄风雷. 兵工学报. 2016(S1)
[2]夹杂强度对复合材料复杂度的影响研究[J]. 李竟艳,欧卓成,杨敏,段卓平,黄风雷. 兵工学报. 2016(S1)
[3]准脆性材料泛形裂纹扩展的数值模拟[J]. 李竟艳,欧卓成,段卓平,黄风雷. 兵工学报. 2015(S1)
[4]基于重整化群方法的三棱柱单元整体破坏概率模型[J]. 顾培英,邓昌,汤雷. 水利水电科技进展. 2014(03)
[5]岩体脆性破裂失稳临界应力特征重正化群研究[J]. 薛雷,孙强,王媛媛,王四巍,李国梁,泮晓华. 应用基础与工程科学学报. 2013(04)
[6]基于重整化群的水工混凝土结构整体破坏概率研究[J]. 顾培英,黄勤红,邓昌,汤雷. 水利水运工程学报. 2010(04)
[7]二维晶格上Kadanoff分块及重整化群方法[J]. 龚平,陈耀锋,周详,朱家昆,胡承正. 武汉大学学报(理学版). 2003(01)
[8]金属沿晶断裂表面的随机分形分析[J]. 苏辉,陈冷,阎振棨. 科学通报. 1991(19)
[9]材料损伤断裂中的分形行为[J]. 卢春生,白以龙. 力学进展. 1990(04)
[10]金属断裂表面的分形（Fractal）与断裂韧性[J]. 穆在勤,龙期威. 金属学报. 1988(02)
本文编号：3231122
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