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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 583 毫秒
1.
主要研究疲劳载荷作用下的三维弹塑性弯曲裂纹尖端的塑性区问题.用数值解法计算出三维弹塑性弯曲裂纹尖端交变塑性区于裂纹直线部分延长线上的投影长度的最大值和变化幅值,作图分析了三维弹塑性弯曲裂纹尖端交变塑性区尺寸的最大值和变化幅值与三维裂纹体几何尺寸之间的关系.三维弹塑性弯曲裂纹尖端交变塑性区的最大值和变化幅值随着三维裂纹体厚度的增大而减小,随着三维裂纹体厚度的均匀增大,三维弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的最大值和变化幅值不断减小,减小的幅度越来越小,最终趋于平面应变状态下的弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值和变化幅值.当三维裂纹体几何尺寸相同时,三维弯曲裂纹尖端塑性区的最大值和变化幅值随外载荷的不断增大而逐渐增大.建立了一个计算三维弹塑性弯曲裂纹交变塑性区的最大值和变化幅值的崭新理论模型.  相似文献   

2.
Shih[1]应用奇异单元,获得了不考虑应力松驰小范围屈服条件下复合型裂纹尖端塑性区形状。Z.Z.Zu等[2]采用Rice[5]给出的裂纹尖端应力关系式,利用有限元分析获得了不考虑应力松驰下复合型裂纹尖端塑性区,本文基于静力学中内力与外力平衡条件,用线弹性的全场解代替局部解,给出了考虑应力松驰下复合型裂纹尖端塑性区边界方程,获得了考虑应力松驰下的任意方向的塑性区尺寸及塑性区形状  相似文献   

3.
首次以MY(平均屈服)准则对I-II复合型裂纹在小范围屈服下的裂尖塑性区进行了分析,分别获得了平面应力和平面应变状态下塑性区尺寸的解析解。这两解表明,塑性区尺寸是材料屈服强度、应力强度因子、极角θ的函数。与Tresca准则、TSS屈服准则获得的解以及Mises解比较表明:Tresca准则预测塑性区上限,TSS屈服准则预测塑性区下限,MY准则预测的塑性区居于Tresca与TSS塑性区之间,逼近Mises解。另外,文中讨论了平面应力和平面应变状态下裂纹尖端的开裂问题,结果表明:当裂纹角β=π4时,平面应力状态下裂纹沿0-θ=0.2952π方向开裂;平面应变状态下裂纹沿0-θ=0.3188π方向开裂。  相似文献   

4.
本文研究了小范围屈服条件下I型裂纹尖端塑性区对断裂行为的影响.Irwin模型假设塑性区外奇异应力场分布是弹性解的平移,并将塑性区的一部分加上原有裂纹视为等效裂纹.这样得到的等效应力强度因子总是大于相应的线弹性解的应力强度因子,这与塑性区的增韧作用相悖.为了考察塑性区对裂纹尖端附近应力分布的影响,本文提出在塑性影响区内,裂纹延长线上奇异应力分布与线弹性奇异应力场静力等效的原则.在此基础上建立了改进的Irwin模型,并导出了衡量塑性区屏蔽效应的显式表达式,定量地解释了塑性区的屏蔽效应,本文结果与基于相变增韧理论的方法得到的结果在趋势上一致.  相似文献   

5.
扩展裂纹尖端的塑性热耗散与温度场   总被引:2,自引:0,他引:2  
材料的不可逆变形功以热的形式耗散,形成温度场,本文考虑Ⅰ型裂纹尖端过程区塑性变形功的热耗散,视裂尖塑性过程区为内热源,通过合理地构造一个热源密度函数,结合裂尖塑性区的近似模型,给出了裂纹定常扩展过程中的裂尖温度场。  相似文献   

6.
论文针对中密度聚乙烯材料(MDPE),采用平板试样进行了I型疲劳裂纹扩展和单次过载下裂纹扩展试验.发现与金属材料类似,单次拉伸过载对聚乙烯(PE)的疲劳裂纹扩展有明显的迟滞作用,降低了裂纹扩展速率.试验还通过变载荷刻线法获取疲劳裂纹扩展前缘的实际形貌和变化规律,对常规变载荷刻线方法进行了调整和验证,其修正方法对高分子材料的疲劳裂纹扩展前缘刻线具有较好的效果.通过观察发现含楔形塑性区的裂尖钝化是裂纹迟滞的主要原因.过载引入的塑性区内残余应力对裂纹迟滞也起了重要作用.论文利用Dugdale模型计算了塑性区尺寸,使用基于残余应力的Wheeler模型对过载迟滞进行了很好的拟合.  相似文献   

7.
本文利用Kane和Mindlin关于弹性乎板面内问题位移的基本假设及Fourier变换求解了无限大板的I型裂纹问题,得到了裂纹尖端应力位移场的渐近形式、应力强度因子随板厚的变化规律以及板厚对裂纹前缘三维效应区的影响.研究表明,对线性硬化材料,在塑性切线胰量不太小的情况下,线弹性分析的结果可近似适用于弹塑性材料.  相似文献   

8.
I型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场   总被引:1,自引:1,他引:1  
Jia Bin  王振清  李永东 《力学学报》2005,37(4):421-427
考虑材料在扩展裂纹尖端的黏性效应,假设黏性系数与塑性应变率的幂次成反比,对幂硬化材料中平面应变扩展裂纹尖端场进行了弹黏塑性渐近分析,得到了不含间断的连续解,并讨论了I型裂纹数值解的性质随各参数的变化规律. 分析表明应力和应变均具有幂奇异性,并且只有在线性硬化时,尖端场的弹、黏、塑性才可以合理匹配. 对于I型裂纹,裂尖场不含弹性卸载区. 当裂纹扩展速度趋于零时,动态解趋于准静态解,表明准静态解是动态解的特殊形式;如果进一步考虑硬化系数为零的极限情况,便可退化为Hui和Riedel的非线性黏弹性解.  相似文献   

9.
圆盘状裂纹前缘塑性区尺寸及张开位移估计   总被引:1,自引:0,他引:1  
将Dugdale模型推广到三维裂纹问题计算了圆盘状裂纹前缘塑性区尺寸,并结合断裂力学中的Barenblatt-Dugdale裂纹模型和三维J-积分原理计算了圆盘状裂纹前缘张开位移,得到了J-积分与裂纹张开位移的关系,最后用非线性有限元方法对圆盘状裂纹的前缘塑性区尺寸作了数值分析,确定了公式中的未知常数,并对其正确性作了数值验证,本文的工作推广了Dugdale模型的应用范围。  相似文献   

10.
主要研究冲击载荷作用下的三维弹塑性弯曲裂纹尖端的张开位移问题.综合考虑了冲击作用应力,三维塑性区域边界上正应力与剪应力,利用二阶摄动方法计算了三维弹塑性弯曲裂纹尖端的张开位移.用数值解法计算出三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移,作图分析了三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移与三维裂纹体几何尺寸之间的变化关系.三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移随着三维裂纹体厚度的增大而减小,随着三维裂纹体厚度的均匀增大,三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移尺寸不断减小,减小的幅度越来越小,最终趋于平面应变状态下的弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移尺寸.当三维裂纹体几何尺寸相同时,三维弯曲裂纹尖端动态张开位移随外部冲击载荷的不断增大而逐渐增大,三维弯曲裂纹尖端动态张开位移随动荷系数的增大而迅速增大,建立了一个计算三维弹塑性弯曲裂纹尖端动态张开位移的崭新理论模型.  相似文献   

11.
The plastic zone at a crack tip in a finite anisotropic body is studied. A boundary-value problem is formulated in terms of the components of the covariant displacement vector for small strains. Particular attention is given to the case of plain strain. In this case, a numerical solution is found for a long rectangular body with a central crack under tension. As a result, conditions for the occurrence and development of a plastic zone at the crack tip are established. A plastic zone on the lateral surface of the body is discovered. How both zones extend and coalesce is elucidated. The effect of anisotropy on the occurrence of a plastic zone is evaluated __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 42, No. 7, pp. 29–44, July 2006.  相似文献   

12.
The effects of tension and compression along a crack on the plastic zone in a finite anisotropic body under plane strain are studied. The formation pattern for the plastic zone with increasing load is established by numerically solving a boundary-value problem for each of the cases. In particular, a new plastic zone is revealed. It occurs at the crack face under a compressive load of certain magnitude. How this plastic zone interacts with that at the crack tip is established __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 43, No. 5, pp. 3–19, May 2007.  相似文献   

13.
The failure behavior of an elastic-perfectly plastic body with a crack loaded by two pairs of concentrated shear forces is discussed. The analytical solutions of an eccentric crack in a finite plate loaded by two pairs of point shear forces are obtained. It includes the unit normal vector of the elastic-plastic boundary near the crack line, the elastic-plastic stress fields near crack line and the law of the plastic zone along the crack line with external loads. The solutions of this paper are sufficiently precise near the crack line in elastic-perfectly plastic materials. Subsequently, the present results are compared with solutions based on the minimum strain energy density theory and elastic-plastic solutions under small scale yielding condition. On the basis of the minimum strain energy density (SED) theory, the minimum values of SED in the vicinity of the crack tip are determined, the initial growth orientation of crack are determined. It is found that the normalized load under large scale yielding condition is higher than those under small scale yielding condition when the length of the plastic zone is the same.  相似文献   

14.
EXACTSOLUTIONSOFNEARCRACKLINEFIELDSFORMODEICRACKUNDERPLANESTRESSCONDITIONINANELASTIC-PERFECTLYPLASTICSOLIDEXACTSOLUTIONSOFNEA...  相似文献   

15.
自适应分析在确定裂纹尖端塑性区中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
在分析裂纹扩展及材料强度时对塑性区的估算是很重要的,本文提出采用自适应有限元分析来确定裂纹尖端塑性区的方法,计算结果表明这种方法通过网格自动加密能够有效地跟踪出弹塑性的交界面。  相似文献   

16.
Based on stress field equations and Hill yield criterion, the crack tip plastic zone is determined for orthotropic materials and isotropic materials under small-scale yielding condition. An analytical solution to calculating the crack tip plastic zone in plane stress states is presented. The shape and size of the plastic zone are analyzed under different loading conditions. The obtained results show that the crack tip plastic zones present “butterfly-like” shapes, and the elastic–plastic boundary is smooth. The size of the plastic zone for orthotropic composites is less at the crack tip for various loading conditions, compared with the case of isotropic materials. Crack inclination angle and loading conditions affect greatly the size and shape of crack tip plastic zone. The mode I crack has a crucial effect on the plastic zone for mixed mode case in plane stress state. The plastic zone for pure mode I crack and pure mode II crack have a symmetrical distribution to the initial crack plane.  相似文献   

17.
采用微机控制激光散斑干涉技术,原位研究了结构钢单边缺口预裂纹试样在3.5%Nad水溶液中,-1400mV(SCE)电位下阴极完氢6小时前后,裂尖材料形变行为的变化。同时,还对充氢与未充氢条件下光滑圆柱试样的应力-应变行为进行了对比研究,用扫描电镜观察了断口形貌。结果表明:由于氢的进入,使材料的加工硬化程度加剧,从而导致了变形困难。  相似文献   

18.
王吉伟  匡震邦 《力学学报》1994,26(3):284-296
本文提出单向拉伸情况下两相介质界面裂纹的条形损伤-塑性区域模型。假设在塑性区端点的应力有界,且使弱相介质达到屈服,损伤区的尺寸和δ=成正比的条件;可确定损伤区与塑性区的长度及其上的法向和切向接合力,CTOD值等。由此导出的裂尖应力场无r ̄(-1/2+je)的强奇异振荡,位移场无r ̄(1/2+ie)的振荡项。  相似文献   

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