疲劳多裂纹扩展的常规态型近场动力学分析方法

发布时间：2024-11-03 05:21

　　广布疲劳损伤是指结构中存在互相干扰的多裂纹的情况下发生的疲劳损伤。现实中多裂纹问题在飞机、船舶中广泛存在,对其的研究具有重要意义。现有的多裂纹结构数值分析方法包括边界元法和交替有限法,但这些方法在裂纹尖端区域不可避免具有奇异性,不但要求裂纹尖端的网格或者离散点足够密,而且裂纹扩展的同时网格或离散点也需要重新划分或布置,导致建模复杂、计算量增大,严重制约了它们在工程中的应用。近年兴起的近场动力学理论,位移积分形式的运动方程不同于一直以来常用的结构力学理论中微分形式的运动方程,有效地避免了裂纹尖端区域的奇异性,在裂纹的模拟上具有显著的优势,提供了一种解决多裂纹问题的新思路。本文研究工作主要围绕近场动力学疲劳理论展开。以平面应力常规态型近场动力学的理论框架为基础,参考Silling的近场动力学疲劳分析方法,建立了一种模拟疲劳裂纹萌生与扩展的近场动力学模型。因为对每一次循环加载过程进行模拟所需计算量极大,本文结合近场动力学的特点,引入“临界断裂数”来优化模型的计算流程,以提升模型的计算速度。在Microsoft Visual Studio 2010平台下基于C语言开发了可以模拟疲劳裂纹萌生与扩展...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2态型近场动力学中的力状态2-2Forcevectorstateinordinary,state-basedperidynmHL是一个函数，其中mL是所有m阶在状态A下的映射是一个m阶张量。二

图2-3键型、常规和非常规态型近场动力学不同的材料响应示意图.Fig.2-3Schematicsofbondbased,ordinary,andnon-ordinarymaterialresponse.物质点对间的力状态可以表示为TtM，其中M是....

图2-5一系列断裂的键确定了裂纹路径[33].Fig.2-5Crackgrowthisdeterminedbydamagetobonds.，定义一个描述物质点x在时刻t时的损伤程度的量，称之为损伤eindex），其表达式为x

图2-6物质点p范围内的点x和点q互相作用..2-6Pointsxandqbothbelongtothefamilyofpointpand‘interact’witheach离散为一个个物质点后，便可以根据式(2-85)得到物质点....

本文编号：4010747