| Cu/WCp叠层功能梯度材料疲劳裂纹扩展速率的数值模拟 |
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| 引用本文： | 郭荣鑫,索玉霞,牛治亮,夏海廷,颜峰,张玉波,李一博.Cu/WCp叠层功能梯度材料疲劳裂纹扩展速率的数值模拟[J].材料科学与工程学报,2019,37(6). |
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| 作者姓名： | 郭荣鑫 索玉霞 牛治亮 夏海廷 颜峰 张玉波 李一博 |
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| 作者单位： | 昆明理工大学 建筑工程学院 云南省土木工程防灾重点实验室,云南 昆明 650500;昆明理工大学 云南省先进材料力学行为与微结构设计高校重点试验室,云南 昆明 650500;昆明理工大学 建筑工程学院 云南省土木工程防灾重点实验室,云南 昆明,650500;云南农业大学 建筑工程学院,云南 昆明,650201;黄河勘测规划设计有限公司,河南 郑州,450000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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| 摘 要： | 本研究基于FRANC2D(Fracture Analysis Code in 2 Dimensions)二维断裂分析有限元软件,并结合大型有限元软件ABAQUS,对Cu/WC_p双层及多层功能梯度材料的疲劳裂纹扩展进行数值模拟研究,控制疲劳裂纹沿不同梯度方向扩展,计算出裂纹扩展中的应力强度因子幅(ΔK),绘制出疲劳裂纹扩展速率曲线,以及裂纹扩展速率和裂尖距界面距离l的关系曲线(da/dN-l),将模拟计算结果与试验结果进行对比分析。研究表明:结合FRANC2D和ABAQUS的数值模拟方法,在比较复杂的叠层功能梯度材料有限元模型建立中具有很大的优势,可以快速地计算功能梯度材料的应力强度因子值;发现材料梯度层间界面的存在以及材料梯度含量的变化,对功能梯度材料裂纹扩展的整个阶段都存在很大影响;梯度层的数量对功能梯度材料的疲劳裂纹扩展速率也有一定影响。
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| 关 键 词： | 叠层功能梯度材料 疲劳裂纹扩展 应力强度因子幅(ΔK) FRANC2DABAQUS 数值模拟 |
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