损伤和断裂力学论文-付安琪,蔚立元,苏海健,靖洪文,范鹏贤

损伤和断裂力学论文-付安琪,蔚立元,苏海健,靖洪文,范鹏贤

导读:本文包含了损伤和断裂力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:岩石力学,SHPB,冲击损伤,断裂韧度

损伤和断裂力学论文文献综述

付安琪,蔚立元,苏海健,靖洪文,范鹏贤[1](2019)在《循环冲击损伤后大理岩静态断裂力学特性研究》一文中研究指出为探究循环冲击损伤后大理岩的静态断裂力学特性,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)系统先对中心直切槽半圆盘(notchedsemi-circularbend,NSCB)试样开展固定气压下的循环冲击损伤试验,以制备不同初始损伤程度的一批试样,然后对其进行静态叁点弯曲断裂试验。结果表明,在动态损伤试验中,随循环冲击次数增加,试样内部亚临界裂纹不断萌生并低速扩展,等能量冲击下其动态峰值应力和弹性模量均有所降低。在叁点弯曲断裂试验中,静态断裂力学性能随试样累积损伤的增加而不断劣化:断裂韧度的最大降幅为52.37%,破坏位移最大增长140.49%;断裂韧度与动态累积损伤变量呈线性负相关关系,数据拟合的可决系数R~2达0.98;声发射事件时间分布趋于均匀,总累计事件数大幅增加。试样破坏时从预制裂缝尖端处起裂,然后扩展至加载点,随冲击损伤的加剧,扩展路径趋于曲折,局部应变集中带能很好地预示其最终破坏形态。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2019年10期)

崔乃文,王向东[2](2019)在《基于混凝土损伤和断裂力学的重力坝体型优化设计研究》一文中研究指出重力坝体型优化设计一直以来都是一个重要的研究课题.在常规优化设计考虑应力和稳定性约束条件的基础上,采用有限元软件ANSYS的一阶优化法,将混凝土指数函数损伤理论与断裂力学运用到坝体优化中,将坝踵区损伤控制在峰值损伤之内,限制坝体损伤的进一步发展;重力坝在运行过程中不可避免的会产生裂缝,尤其是在坝踵附近,考虑裂缝的产生并采用K判据分析裂缝的稳定性.将该方法应用于某重力坝的体型优化设计中,得到的考虑损伤后的优化设计结果虽比常规优化设计断面面积稍有增大,但可以控制损伤的进一步发展,所以更加安全.在加入损伤约束的基础上进一步考虑裂缝的产生,得出了即便在产生裂缝的情况下,坝体也能安全工作的剖面形态,且在优化过程中可以节省材料.此方法可为今后的重力坝设计提供一定的理论基础.(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

周金秋[3](2019)在《CF/Al复合材料准静态压缩细观损伤与断裂力学行为研究》一文中研究指出连续石墨纤维增强铝合金复合材料(CF/Al复合材料)充分发挥石墨纤维高强度、高模量和基体铝合金的高韧性,具有密度低、比强度高、比模量高和热膨胀系数低等优点。目前对CF/Al复合材料的研究主要集中在制备工艺、微观组织、界面形成机理与控制等方面,而关于其承载变形中组元材料与界面损伤演化和失效及其对宏观断裂力学行为影响的研究并不多。掌握CF/Al复合材料承载时的微观损伤演变规律与断裂失效机理,不但可为复合材料组元与界面设计以及制备工艺优化提供理论依据,也是该复合材料走向工程应用亟需解决的科学问题。本文针对真空压力浸渗制备的CF/Al复合材料,采用细观力学数值模拟和实验相结合的方法,研究了其在轴向和横向准静态压缩载荷下的损伤演化与断裂失效行为,分析了界面与纤维性能以及纤维体积分数对复合材料轴向和横向压缩力学性能的影响,以期为通过组分性能和细观结构设计实现CF/Al复合材料高性能制备提供理论依据。具体研究内容及结果如下:(1)采用真空压力浸渗法制备CF/Al复合材料,根据其微观组织与纤维分布特征,建立了叁种纤维排布方式的代表体积单元(RVE)模型;在基体合金性能测试基础上,建立了其延性损伤演化与失效模型;根据复合材料纤维力学性能,建立了其横观各向同性的最大应力失效模型并开发了用户失效模型子程序;在此基础上建立了基于内聚力界面模型的CF/Al复合材料细观力学有限元模型,并根据复合材料压缩实验结果分析了不同纤维排布RVE模型的计算误差及可靠性。(2)通过CF/Al复合材料室温轴向和横向压缩变形试验,测试获得了其宏观压缩应力-应变实验曲线。基于对角正四边形纤维排布RVE的细观力学有限元模型,其对轴向和横向压缩应力-应变行为的计算结果与实验曲线吻合良好。轴向压缩弹性模量、极限强度和断裂应变的计算误差分别为-8.16%、1.73%和7.69%,横向压缩弹性模量、极限强度和断裂应变的计算误差分别为13.73%、4.36%和3.90%。1(3)根据轴向压缩变形细观力学数值模拟和力学实验结果,研究了CF/Al复合材料轴向压缩时的细观损伤演化与断裂力学行为,结果表明:压缩变形初期纤维与基体合金之间的界面首先发生损伤,随着压缩变形量增加,界面损伤程度逐渐增强并导致其附近的基体合金发生不同程度的局部损伤,压缩变形后期界面失效和基体损伤累积造成纤维断裂,最终导致复合材料发生轴向压缩破坏,轴向压缩试样出现轴向45°宏观断口并呈现参差不齐的纤维断裂形貌。(4)根据横向压缩变形细观力学数值模拟和力学实验结果,研究了CF/Al复合材料横向压缩时的细观损伤演化与断裂行为,结果表明:横向压缩变形初期,复合材料界面处开始出现损伤,随着变形量增大界面损伤程度逐渐增加并导致局部界面发生失效,压缩变形中期,界面失效引起基体合金出现损伤并逐渐累积,压缩变形后期的纤维断裂失效使得复合材料丧失横向承载能力。复合材料横向压缩断口呈现出界面脱粘破坏和局部纤维断裂共存的特征。(5)基于建立的细观力学有限元模型,分析了界面性能和纤维性能对CF/Al复合材料轴向和横向压缩性能的影响,结果表明:界面结合强度和刚度对复合材料轴向压缩力学行为影响较小,而纤维性能是决定复合材料轴向压缩力学性能的关键因素;复合材料横向压缩强度随界面强度增加而显着增大,纤维性能对复合材料横向压缩强度影响不大,而界面结合强度是决定横向压缩性能的主要因素。(6)基于建立的细观力学有限元模型,分析预测了纤维体积分数对CF/Al复合材料轴向和横向压缩力学性能的影响,结果表明:在相同的组分性能和界面结合性能条件下,增大纤维体积分数可提高复合材料轴向压缩弹性模量和极限强度,而其断裂应变无明显变化;提高纤维体积分数增加了界面数量和面积,复合材料横向压缩弹性模量和极限强度均随纤维体积分数增大而减小。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-05-01)

周术明,颜东煌[4](2019)在《车辆荷载作用下损伤开裂简支空心板的断裂力学特征》一文中研究指出准确掌握不同损伤条件下桥梁结构的动态特性及其变化规律是动态检测法快速检测与准确评价桥梁安全性的前提,而目前对车辆荷载作用下不同损伤开裂混凝土梁桥断裂力学特征的研究成果还很不充分。基于断裂力学理论,以钢筋混凝土简支空心板为研究对象,采用有限元数值模拟方法,对车辆荷载作用下损伤开裂混凝土简支空心板的断裂力学特征进行了研究。基于裂缝穿过空心板底部受力筋的层数确定开裂深度,通过对车辆荷载作用下8 m标准跨径混凝土空心板中部不同开裂深度的计算分析,得到了不同工况下空心板横截面上裂缝附近的J积分值均呈现由两侧向中间先增加后减小的规律,即裂缝附近J积分值的大小与空心板横截面的净高有关,净高越小,J积分值越大,净高越大,J积分值越小,且同一加载方式下,裂缝附近J积分值的大小与空心板横截面的净高有关;在相同加载方式下,裂缝附近的J积分值和裂缝开度随着裂缝深度的增加而呈几何加速度增加,各裂缝尖端的Von Mises应力则近似呈现线性增大;在相同裂缝深度时,加载荷载越大,裂缝附近的J积分值也越大,且J积分值在反映载荷变化时具有较高的敏感性。(本文来源于《公路交通科技》期刊2019年01期)

孔德文,王玲玲[5](2019)在《研究生《损伤与断裂力学》课程教学改革探讨》一文中研究指出面向各工科专业研究生,开展《损伤与断裂力学》课程建设,就教学内容与教学方法改革进行探讨。整合损伤力学与断裂力学基本原理,增加理论应用数值实现部分,构建理论与应用并重、模块化、层次化的课程教学内容体系;针对课程内容模块,提出采用以衔接式教学法与科研案例教学法为主线的教学模式,使学生深入掌握课程内容,达到学有所用的教学目的,为研究生课题研究奠定基础。(本文来源于《高教学刊》期刊2019年01期)

王玲玲,孔德文[6](2018)在《损伤力学、断裂力学与有限元体系化课程建设及教学研究》一文中研究指出对工科专业研究生课题方向进行调研,了解损伤力学、断裂力学和有限元知识点在研究生课题与实际工程问题中的应用情况,整合损伤力学、断裂力学和有限元课程教学内容,构建分层次教学体系,建立单元模块式教学内容,建设损伤力学、断裂力学和有限元体系化课程;提出损伤力学、断裂力学和有限元体系化课程适用的教学方法,在教学过程中不断改革与完善,探索新的研究生课程教学方法,并由专家、各学科研究生导师和研究生对该课程教学效果进行评价。该课程建设宗旨在于加强力学知识点在研究生课题研究及工程实际问题中的应用,提高研究生的力学专业素质,使力学理论与方法服务于专业问题,促进力学知识与专业问题的衔接与融合,扩大力学知识在研究生课题研究与解决实际工程问题中的应用深度与广度,提高研究生的培养质量及其科研创新能力。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

姚山[7](2018)在《浅析断裂力学和损伤力学在混凝土中的应用》一文中研究指出随着我国经济的不断发展,我国的基础设施建设速度也在不断加快。一方面我国人口众多,需要大量的基础设施建设来满足人们的需求;另一方面我国经济的发展使得地区之间的联系越来越紧密,这就需要密集的交通线路来满足人们的需求。在交通方面我们现在有发达的铁路和公路网,尤其在高铁建设方面,我国高铁总里程是世界最长,并且发展最为完善的国家。(本文来源于《居业》期刊2018年08期)

周虎,肖勇刚,谭斌[8](2018)在《基于断裂力学的混凝土桥梁疲劳损伤及寿命评估分析》一文中研究指出在传统分析典型混凝土桥梁疲劳损伤及剩余寿命预测的基础上,根据混凝土桥梁在变幅应力荷载作用下计算疲劳损伤度,建立等效疲劳车模型,通过断裂力学方法和K准则,确定混凝土主要构件的初始裂纹和断裂类型及临界断裂深度,并采用断裂力学方法对湖南省常德市沅水混凝土桥进行疲劳损伤及剩余寿命评估分析.结果表明:断裂力学方法在进行典型混凝土桥梁研究中表现出良好的可信度,是一种非常有研究价值的混凝土桥梁疲劳损伤和剩余寿命的研究评估方法.(本文来源于《湖南城市学院学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

田亮[9](2018)在《连续CF/Al复合材料准静态拉伸细观损伤与断裂力学行为研究》一文中研究指出先进碳纤维具有密度低,强度和模量高、高低温性能稳定、热膨胀系数小等优异性能;铝合金韧性较好且具有一定塑性,价格低廉加工方便,而且耐腐蚀和耐热性能优异。由二者复合而成的连续纤维增强铝基复合材料(CF/Al复合材料)兼具两种组元材料的特性,而且呈现出高比强度和高比模量,抗疲劳耐磨损,以及良好尺寸稳定性等一系列优点,其较钛合金和高分子复合材料等传统结构材料优势明显,是满足未来航空航天结构轻量化、高精度技术要求的先进复合材料。现阶段关于CF/Al复合材料的研究,主要集中在制备工艺方法、微观组织、界面反应控制等方面,而关于CF/Al复合材料承载变形时损伤与断裂行为的研究并不多,从微观角度掌握其损伤演变规律与内在失效机理,不仅可为进一步改进制备工艺提高材料性能提供理论指导,也是复合材料性能设计及工程应用亟待解决的基础问题。本文选用石墨纤维M40J为增强体,铸造铝合金ZL301为基体合金,采用真空压力浸渗法制备出了纤维体积分数为55%的单向CF/Al复合材料。采用单轴拉伸和显微硬度实验获得了基体合金弹塑性力学行为和界面结合性能,通过准静态拉伸实验研究了复合材料纵向和横向拉伸断裂力学行为,获得了其纵向和横向拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂应变等性能参数。在此基础上,通过对基体合金延性损伤、界面损伤减聚和纤维断裂等关键问题的处理,建立了单向CF/Al复合材料细观力学叁维有限元模型,计算获得了复合材料纵向和横向准静态拉伸载荷下的力学响应,通过实验与计算结果对比分析了细观力学模型的可靠性。在此基础上,通过数值模拟进一步研究了纤维性能、界面性能和纤维体积分数对复合材料微观损伤和宏观力学性能的影响规律,获得以下主要结论:(1)复合材料横向拉伸微观损伤演变与失效机理如下:复合材料界面首先发生局部损伤,随着横向应变增加,界面损伤不断积累并引起局部界面发生脱粘和失效,与此同时界面失效导致基体合金局部应力集中,从而使得界面附近基体合金开始损伤,此后随塑性应变增大基体合金损伤程度逐渐增加并引发界面区域的基体合金失效,最终引起纤维与基体开裂而导致复合材料发生整体横向断裂。(2)复合材料纵向拉伸微观损伤演变与失效机理如下:界面损伤积累引起了基体合金的局部损伤,随着纵向应变增加,界面和基体合金的损伤逐渐发展和积累,直至界面和基体合金先后发生局部失效,但基体合金和界面的局部失效不会引起复合材料最终断裂,而是导致在纤维局部区域发生应力集中,当纤维应力水平达到其强度极限后局部纤维断裂,并导致复合材料迅速产生整体的纵向断裂失效。(3)对复合材料横向拉伸变形行为进一步模拟结果表明:在横向拉伸过程中载荷主要由界面以及铝合金基体承担,纤维力学性能对横向拉伸极限强度和弹性模量的影响不大。随着界面结合强度的提高,复合材料抵抗横向变形的能力越强且横向拉伸极限强度也越大;界面刚度的变化对复合材料横向拉伸极限强度和弹性模量影响不大;在一定范围内,纤维体积分数增大会导致复合材料横向弹性模量和拉伸强度降低。(4)对复合材料纵向拉伸变形行为进一步模拟结果表明:复合材料纵向拉伸极限强度和弹性模量随着纤维力学性能增加而增加;界面强度越高,复合材料纵向拉伸极限强度越大,但弹性模量基本无变化;界面刚度对复合材料纵向拉伸极限强度和弹性模量影响较小;在纤维体积分数45%-65%范围内,复合材料纵向拉伸强度和弹性模量均随着体积分数增大而增大。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2018-06-01)

程昌勤[10](2017)在《断裂力学界定混凝土损伤徐变研究》一文中研究指出在介绍混凝土徐变机理基础上,用断裂力学分析混凝土非损伤徐变与混凝土损伤徐变,用能量释放分析混凝土徐变发展与内部微裂缝发展之间的联系,通过混凝土弹性模量,建立了混凝土裂缝尖端张拉位移量与混凝土徐变损伤量关系方程,为混凝土徐变损伤的计算提供了理论依据。(本文来源于《四川建材》期刊2017年11期)

损伤和断裂力学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

重力坝体型优化设计一直以来都是一个重要的研究课题.在常规优化设计考虑应力和稳定性约束条件的基础上,采用有限元软件ANSYS的一阶优化法,将混凝土指数函数损伤理论与断裂力学运用到坝体优化中,将坝踵区损伤控制在峰值损伤之内,限制坝体损伤的进一步发展;重力坝在运行过程中不可避免的会产生裂缝,尤其是在坝踵附近,考虑裂缝的产生并采用K判据分析裂缝的稳定性.将该方法应用于某重力坝的体型优化设计中,得到的考虑损伤后的优化设计结果虽比常规优化设计断面面积稍有增大,但可以控制损伤的进一步发展,所以更加安全.在加入损伤约束的基础上进一步考虑裂缝的产生,得出了即便在产生裂缝的情况下,坝体也能安全工作的剖面形态,且在优化过程中可以节省材料.此方法可为今后的重力坝设计提供一定的理论基础.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

损伤和断裂力学论文参考文献

[1].付安琪,蔚立元,苏海健,靖洪文,范鹏贤.循环冲击损伤后大理岩静态断裂力学特性研究[J].岩石力学与工程学报.2019

[2].崔乃文,王向东.基于混凝土损伤和断裂力学的重力坝体型优化设计研究[J].河南大学学报(自然科学版).2019

[3].周金秋.CF/Al复合材料准静态压缩细观损伤与断裂力学行为研究[D].南昌航空大学.2019

[4].周术明,颜东煌.车辆荷载作用下损伤开裂简支空心板的断裂力学特征[J].公路交通科技.2019

[5].孔德文,王玲玲.研究生《损伤与断裂力学》课程教学改革探讨[J].高教学刊.2019

[6].王玲玲,孔德文.损伤力学、断裂力学与有限元体系化课程建设及教学研究[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[7].姚山.浅析断裂力学和损伤力学在混凝土中的应用[J].居业.2018

[8].周虎,肖勇刚,谭斌.基于断裂力学的混凝土桥梁疲劳损伤及寿命评估分析[J].湖南城市学院学报(自然科学版).2018

[9].田亮.连续CF/Al复合材料准静态拉伸细观损伤与断裂力学行为研究[D].南昌航空大学.2018

[10].程昌勤.断裂力学界定混凝土损伤徐变研究[J].四川建材.2017

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