基于ANSYS的功能梯度材料静态断裂力学分析

发布时间：2025-01-01 05:39

　　 构建了功能梯度材料和基体均匀材料的应力—应变关系的弹性本构模型,利用Plane183单元模拟裂纹尖端的奇异性,利用高阶接触单元Conta173和目标单元Targe169组成接触对,对功能梯度材料进行了静态断裂力学分析和应力强度因子求解,找出了裂纹应力和位移最大处,所得到的结果为功能梯度材料的动态力学分析提供了理论依据。

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【部分图文】：

图3 功能梯度材料网格划分循环语句

对裂纹尖端部分进行网格划分时,设置裂纹尖端网格第一圈单元的尺寸为A/20,其中A为尖端第一圈部分面积,围绕裂纹尖端第一圈单元尺寸与第二圈单元尺寸之比为0.8,围绕裂纹尖端的单元数量为10,为了模拟裂纹的应力奇异性,将Plane183单元的中间节点偏移到距中心的1/4处。由于需要划....

图4 功能梯度材料基体—涂层材料网格模型

图3功能梯度材料网格划分循环语句3静态断裂力学求解及分析

图5 基体—涂层的整体位移云图

求解后得到的基体—涂层整体位移云图如图5所示,裂纹处的位移云图如图6所示。由图5、图6可以看出,其裂纹处的最大位移为0.159×10-4m。基体—涂层的整体等效应力云图如图7所示,裂纹处的等效应力云图如图8所示。由图7、图8可以看出其裂纹处的最大应力为0.592×108Pa。....

图6 基体—涂层裂纹处的位移云图

图5基体—涂层的整体位移云图图7基体—涂层的整体等效应力云图

本文编号：4022119