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本文用空间解析几何方法,推导了在一般非平行斜入射光条件下,裂纹体表面所形成的反射焦散线和初始曲线的方程.分析了倾斜入射光造成的焦散线畸变,给出了这种畸变造成的裂端应力强度因子测量误差的解析表达式. 相似文献
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焦散线法对双折射材料断裂性能的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了双折射材料Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹问题焦散线的形成原理,讨论了μ(=K_I/K_I)及光学各向异性系数ξ对焦散线形状及其几个特征量的影响,得到了双折射材料应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ的求法.以聚碳酸脂、环氧树脂为例,确定了它们在不同裂纹及不同载荷条件下的应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ. 相似文献
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本文介绍焦散线-光弹性方法,在一次曝光时,能记录焦散线和光弹性二种信息,具有光路简单,信息丰富等优点,利用实验结果不仅能确定断裂力学中的应力强度因子 K_I,而且进一步能分离裂尖附近的主应力分量,同时讨论了与该方法有关的一些问题。 相似文献
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本文提出了一种新的实验方法——涂层焦散线法,可用于难加工的非透明材料。作为应用,对铝试件的应力强度因子进行了测定并与有限元法的计算结果作了对比。在数据处理中采用多点法构造目标函数,并引入具有选代过程的统计试验法对其进行求解,从而提高了实验精度。 相似文献
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本文分析了非平行光反射焦散线法测量Ⅰ型裂纹动态应力强度因子的一些理论问题,讨论了焦散面的形成和摄影记录系统的光路布置及参数选择并提出一种采用单透镜的沙丁相机高速摄影技术。该技术可以获得尺寸比通常所得的焦散象大得多的焦散记录。 相似文献
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为提高焦散线法求解应力强度因子的精度,提出了两种基于多点非线性最小二乘法的改进方法。文中推导了控制方程,编制了程序,阐述了实验技术。作为应用实例,对三种典型裂纹试件作了测试与处理。结果表明,用本文方法处理的结果比文[1]经典法的结果有很大改进。作者还对图像处理用于焦散线法应力强度因子的提取作了初步探讨[5 相似文献
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中心裂纹圆盘应力强度因子的测试误差分析 总被引:1,自引:0,他引:1
本文在中心裂纹圆盘应力强度因子解析解的基础上,利用一阶微分法则,给出了与裂纹相对长度和加载角相关的应力强度因子(K 和K )的4个误差传递函数。这4个误差传递函数关于裂纹相对长度和加载角均是非线性的,它们既是误差分析的基础,又是合理确定裂纹相对长度和加载角的基础。分析结果表明,加载角的误差Δθ除了对纯 型K 的误差几乎没有影响,对纯 型K 影响较小外,对复合型K 、K 的误差均有较大影响。最后,本文建议裂纹相对长度的取值范围为0.4~0.6;还建议在复合型断裂试验时,必须依据对K 、K 的总体精度要求来严格控制加载角的精度。 相似文献
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Liu Cheng 《Acta Mechanica Sinica》1989,5(3):244-252
In this paper, the dynamic propagation problem of a mixed-mode crack was studied by means of the experimental method of caustics.
The initial curve and caustic equations were derived under the mixed-mode dynamic condition. A multi-point measurement method
for determining the dynamic stress intensity factors,K
I
d
, andK
II
d
, and the position of the crack tip was developed. Several other methods were adopted to check this method, and showed that
it has a good precision. Finally, the dynamic propagating process of a mixed-mode crack in the three-point bending beam specimen
was investigated with our method. 相似文献
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管道超声纵向导波裂纹检测数值模拟 总被引:11,自引:0,他引:11
简述了近年来超声导波技术的发展现状及其检测原理,并用有限元程序ANSYS对管道超声纵向导波裂纹检测进行了数值模拟。管道模型中,删除单元模拟管道周向裂纹,通过对管道一端端部周向各节点施加轴向瞬时位移载荷模拟纵向入射应力波,同端接收反射应力波,根据裂纹纵波回波信号到达时间和反射系数能较为精确地判断裂纹位置、周向开口裂纹长度、管壁减薄程度及裂纹截面积,但反射系数对管道轴向裂纹宽度不十分敏感。数值模拟结果与前人实验结果及理论计算结果吻合较好。 相似文献
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表面裂纹疲劳扩展的数值模拟 总被引:1,自引:1,他引:1
建立了一种无形状约束的模拟表面裂纹在线弹性断裂力学条件下疲劳扩展的数值方法,并研究了表面疲劳裂纹形状演化和裂纹尖端应力强度因子(SIF)的分布特征。该方法以三维有限单元技术和Paris疲劳裂纹扩展规律为基础,并在裂纹扩展增量计算中考虑了裂纹闭合影响。本文第一部分主要介绍模拟三维疲劳裂纹扩展的数值方法的理论背景和相关的技术细节。着重分析和讨论基于三维有限单元法计算裂纹SIF所涉及的几个主要问题:裂纹尖端单元网格密度对估算精度的影响;自由表面的影响及其修正方法;裂纹尖端非正交单元网格的影响及修正方法。 相似文献
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不连续体的数值模拟尤其是动态裂纹的追踪问题一直是工程界研究的热点和难点问题。无网格方法仅仅需要结点信息,非常适合于求解这类问题。基于单位分解思想,在移动最小二乘近似函数(MLS)中根据裂纹面的不连续位移增加一个Heaviside函数,在裂尖则增加四个扩展函数描述渐进裂纹位移场;应用Galerkin方法推导了平衡方程的离散线性方程,并给出了求解裂纹问题应力强度因子的计算公式。与其他类型的扩展无网格相比,在裂尖处近似函数不需要使用可视准则,很容易生成r1/2奇异;另一个优势是影响域并没有因为裂纹的存在而改变,不会降低方程的稀疏性,求解效率较高。数值算例表明,该方法能方便有效地模拟不连续问题,具有十分广阔的应用空间。 相似文献