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动态断裂力学

本文介绍了动态断裂力学研究的内容和方法,  (本文共3页) 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

冲击载荷下含缺陷梁—柱试件动态断裂力学特性试验研究

近年来房屋建筑朝着结构平面布局多样化发展,这就对结构的承重模式以及传力途径提出了更高要求。梁,柱作为结构中的基本构件,对建筑物强度有着重要影响。节点作为重要部位将梁,柱连接到一起,协同发挥作用。目前,对节点的拟静力加载开展了较多研究。但是,梁柱节点在服役过程中可能要承受诸如爆炸载荷、冲击载荷等动载荷的作用,动载荷作用下不只要考虑强度的影响,还需要考虑惯性力以及材料性能的影响,结构受力情况较为复杂。实际使用过程中,大部分结构都还带有损伤,含损伤结构的动态响应更应引起关注。因此,需要开展冲击载荷下,含预制裂纹的梁-柱节点的动态断裂研究。针对不同的节点形式,在不同位置,不同裂纹数目,不同边界条件情况下,采用理论分析,数值模拟,实验室实验对节点试件的动态断裂力学特性开展研究。研究成果具有理论意义和工程实际指导价值。(1)采用MTS多功能试验机和透射式高速摄像机试验系统,获得了含预制裂纹的T型、两种门式梁-柱试件的准静态加载断裂力学特性。...  (本文共203页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

条形药包爆破物理过程及动态断裂力学特性试验研究

在对岩石爆破破岩机理进行研究时,通常将药包假设为球形药包来研究爆炸应力场分布、爆破介质的动态力学响应等问题。目前,人们对球形药包爆破破岩机理的研究较多,并取得了大量的研究成果。但是,由于实际药包多为条形药包,其爆炸应力波的传播、衰减特征以及裂纹扩展形态往往与球形药包爆破相差很大。因此,岩石爆破机理的研究基于对条形药包爆炸应力波的传播规律及其破岩机理的分析。针对条形药包爆炸应力波的传播及衰减规律,起爆方式、炮孔长径比等参数对条形药包爆炸应力场的影响以及三维模型材料中条形药包爆生裂纹的动态断裂特性等问题开展了理论分析、实验室实验和数值模拟等研究。研究成果为完善人们对条形药包爆破作用过程的认识,深化爆破理论提供理论基础。(1)采用动态焦散线方法,获得了有机玻璃在纯I型断裂和I-II复合型断裂条件下的动态断裂韧度。对于纯I型断裂,有机玻璃的动态断裂韧度K_(IC)为2.04MN/m3/2,对于I-II复合型断裂,随着边裂纹角度的增加,有...  (本文共185页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

铁电材料动态断裂力学研究

铁电材料具有压电、铁电、非线性光学等优良特性,广泛应用于国防、通信电子、医药等领域,能满足各种静、动态力/电耦合复杂工况需求。但由于铁电材料断裂韧性较低,使得器件的可靠性问题变得尤为重要和突出。本文围绕铁电材料动态断裂力学问题,通过理论、实验与数值模拟相结合的方法,开展以下工作:首先,进行冲击载荷作用下铁电陶瓷断裂机理研究。实验测定不同电场加载频率、环境温度下的铁电块体材料的电滞回线,提出了考虑电场加载频率和温度效应的Johnson-Cook(J-C)型铁电畴变翻转准则;搭建了改进型霍普金森杆实验装置,测定不同极化方向试件的静、动态断裂韧性,发展了“率相关”应力诱导畴变模型,可有效解释动态断裂韧性“各向同性”的实验现象;设计了电脉冲载荷下铁电陶瓷材料断裂实验,建立了“率相关”电场诱导畴变理论模型,可较好解释实验现象。其次,展开循环电脉冲载荷作用下铁电陶瓷断裂力学研究。基于畴变致温升机理,提出了一种新型在位观测畴变实验表征方法,使...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理学报》2006年09期
物理学报

动态断裂力学的无网格流形方法

运用无网格流形方法求解动态断裂力学问题.该方法利用单位分解法和有限覆盖技术建立形函数,形函数的建立不受域内不连续的影响,可较好地求解裂纹问题.对于局部化问题,该方法的形函数构造较其他方法更为有效,避免了其他方法在建立试函数时没有考虑不连续...  (本文共7页) 阅读全文>>

西南石油学院
西南石油学院

钻柱失效的动态断裂力学研究

钻杆常在交变应力和井壁摩擦碰撞的恶劣条件下工作,使得钻杆成为钻井设备与工具中最薄弱的环节。由裂纹发展致穿孔或完全断裂时有发生,给油田开发带来严重危害。本文在分析研究现场钻杆刺穿刺孔现象的基础上,提出了在高转速作用之下,钻杆接头碰撞套管壁,导致钻杆加厚过渡带已存在的裂纹产生了断裂力学意义上的Ⅱ类和Ⅲ类裂纹的失效机理,进而提出了Ⅱ类和Ⅲ类裂纹与钻柱运动的相关性。研究了Ⅱ类和Ⅲ类裂纹在钻柱横向碰撞和扭转作用下裂纹尖端应力波的作用强度,这一研究为钻柱失效的研究提出了一种新的理论方法。利用裂纹扩展的能量判据和J积分工程判据对裂纹扩展特征进行了分析和讨论。应力强度因子判据不仅可以描述裂纹尖端的应力、应变及裂纹体的断裂情况,而且还为钻柱裂纹止裂控制提供了强有力的依据。对钻柱构件的安全性分析,可知钻柱构件的韧性要求是随其使用条件而变化的,使用应力水平不同,允许缺陷的深度就不同,其韧性要求就不同。钻柱裂纹在动态载荷下快速扩展时,由于惯性效应的影响...  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>