混凝土结构Ⅰ型裂纹裂尖塑性区研究

应用双剪统一强度理论,研究了Ⅰ型裂纹的塑性变形问题。给出了包含反映材料拉压性能差异的参数拉压比及反映中间主应力效应的参数b的Ⅰ型裂纹裂尖塑性区形状和大小的统一解。已有的Tresca准则、Mises准则和Mohr-Coulomb准则解均是本文的特例或线性逼近。针对混凝土结构,画出了不同参数b情况下的裂尖塑性区半径变化图。得出了材料拉压比对Ⅰ型裂纹裂尖塑性区影响很大。b对Ⅰ型裂纹裂尖塑性区影响随拉压比的不同而不同,拉压比较大时,b对塑性区影响大,拉压比较小时,b对塑性区影响小的结论。该统一解可以适应于各种不同材料,能充分发挥材料潜力,具有普遍性和广泛的适应性,有一定的工程应用价值。结论对于研究各种材料的断裂问题有参考作用。     

混凝土结构I型裂纹裂尖塑性区研究

应用双剪统一强度理论,研究了I型裂纹的塑性变形问题。给出了包含反映材料拉压性能差异的参数拉压比及反映中间主应力效应的参数b的I型裂纹裂尖塑性区形状和大小的统一解。已有的Tresca准则、Mises准则和Mohr-Coulomb准则解均是本文的特例或线性逼近。针对混凝土结构,画出了不同参数b情况下的裂尖塑性区半径变化图。得出了材料拉压比对I型裂纹裂尖塑性区影响很大。b对I型裂纹裂尖塑性区影响随拉压比的不同而不同,拉压比较大时,b对塑性区影响大,拉压比较小时,b对塑性区影响小的结论。该统一解可以适应于各种不同材料,能充分发挥材料潜力,具有普遍性和广泛的适应性,有一定的工程应用价值。结论对于研究各种材料的断裂问题有参考作用。     

金属塑性断裂的微观模型

本文从钝裂纹顶端的应力分布及塑性断裂的物理图象出发,指出从裂纹顶端到σ(y■)沿 X 轴分布最大值处距离ξ,是一种新的过程区概念,建立了 K_(IC)与ξ的关系,并得到了验证。     

WSM50C钢的裂尖塑性损伤与断裂

本文利用一组紧凑拉伸(CT)试样。测定了WSM50C高炉钢板材料的J_(?)阻力曲线和断裂韧性J_(IC),并采用液氮冲剖试样技术,在扫描电镜下研究了裂纹尖端附近材料塑性损伤与断裂的细观力学行为。观测研讨了内部空穴的演化规律。结果表明,裂尖附近的塑性损伤与断裂可以用细观空穴扩张比参数R/R_0来描述。当J相似文献   

裂纹尖端塑性区内金相组织及硬度的分析与研究

对裂纹尖端塑性区的分析与研究十分重要。从金相组织和硬度方面对裂纹尖端塑性区进行分析:使用金相显微镜观察裂纹尖端塑性区的金相组织与非裂纹影响区域的金相组织进行对比分析,发现裂纹尖端塑性区的晶粒发生了严重的扭曲变形。以裂纹尖端为圆心,沿着不同方向路径测量硬度变化曲线从而观察裂纹尖端硬度的变化趋势,得到了从裂纹尖端向外的硬度由小到大、再由大到小的变化趋势,从而分析了裂纹尖端塑性区对材料本身特性的影响。     

氢对裂尖释放位错临界应力强度因子K_e和无位错区DFZ的影响

理论计算得出:氢降低位错运动点阵阻力,使得裂尖释放位错临界应力强度因子降低;氢的存在使裂尖所释放的位错受到附加吸引力,缩短了 DFZ。TEM 原位拉伸实验表明(i)在氢气氛中,纯铁裂尖位错释放的临界应力强度因子降低。(ii)对 Fe-3%Si 单晶体,电解充氢后裂尖DFZ 消失。(iii)Fe-3%Si 多晶体预形变后充氢,裂尖存在 DFZ。实验结果证实了作者提出的理论模型。     

岩石爆破裂纹的起裂,扩展,分岔与止裂

为研究断裂控制爆破,有效地控制裂纹的发生位置,传播方向,开裂长度,本文总结和探讨爆破岩石纹起裂,扩展,分岔和止裂的规律,并用裂力学研究其作用机制。     

GM屈服准则求解Ⅰ型裂尖塑性区

用几何中线(GM)屈服准则求解了Ⅰ型裂尖塑性区的形状与尺寸,对比了基于Mises和Tresca准则的求解结果。表明在平面应变条件下,GM准则求解的塑性区面积在Tresca和Mises结果之间,Tresca塑性区面积最大,Mises面积最小,GM塑性区与Mises塑性区非常接近,三者的塑性区均成哑铃状。在平面应力下,GM和Mises塑性区二者仍最接近并为豆芽状,Tresca的塑性区最大。无论平面应力还是平面应变,GM准则计算结果与Mises结果均有最佳接近度。     

曲线裂纹裂尖SIFs等效分析的广义参数Williams单元确定方法

基于Williams级数建立的含直线裂纹平面弹性体裂尖应力强度因子（Stress Intensity Factors,简记SIFs）分析的广义参数Williams单元（简记W单元）,因裂纹面必须满足σ_θ=0、τ_ρθ=0（θ=±π）的边界条件,而曲线裂纹面无法满足该边界条件使得W单元不能直接适用。该文针对此问题,将含曲线裂纹平面弹性体裂尖局部区域进行等效处理,以裂尖为圆心,选取合适的半径建立等效区,即截取斜率呈单调变化的曲线微段,在微段两端引切线交叉成折线段,以该折线段近似代替曲线微段。算例分析表明：当等效区的尺寸取建议值时,该文方法的计算结果精度较高,证明了该文改进方法在分析曲线裂纹尖端SIFs的合理性,同时给出了等效区尺寸的建议值,即ψ_min=5π/6,且等效区截取曲线长度宜大于原曲线长度的1/5。     

搅拌针端部挤压区内塑性金属的流动行为

以0.02 mm厚的铜箔作为标示材料、1 mm和2 mm厚的2024铝合金薄板作为基材,采用不同的叠加方式组成叠层并进行搅拌摩擦焊接(Friction stir welding, FSW)试验,分析搅拌针端部挤压区塑性金属的流动行为及其对焊缝成形的影响。结果表明,在FSW焊接过程中,焊缝上部被塑化的金属不断地沿着搅拌针螺纹旋向往搅拌针端部迁移、长大,形成挤压区。此挤压区由位于搅拌针两侧的扩展区和位于搅拌针端面下方的变形区组成。其中,变形区的金属一部分来自从焊缝上部迁移而来的塑性金属;另一部分来自搅拌针端面下方母材经旋转摩擦作用而发生塑性变形的金属。挤压区塑性金属的流动方式分为轴向挤压迁移、水平摩擦迁移和绕流迁移三种。对厚板进行FSW焊接时,挤压区的塑性金属倾向以绕流迁移方式为主,导致焊缝内部形成疏松区或孔洞型缺陷。     

裂尖塑性区内方向应变能裂纹扩展归一化准则

裂纹的起始扩展总是沿着裂纹的半径方向,在塑性区内半径方向的应变能能反映出材料的抵抗断裂的能力。对同一材料,不管它处于哪一种裂纹形式,它的断裂韧性参数是一个常量。本文引入了裂纹顶端临界扩展本征区。认为裂纹顶端存在一个决定裂纹扩展本征区,裂纹扩展是因为本征区的应力应变状态或损伤状态达到材料的断裂韧性才发生的。依此针对Ⅰ-Ⅱ...     

Effect of Hydrogen on Plastic Deformation near Crack-tipof A537 Steel in 3.5%NaCl Solution

A computerized digital speckle-intederometry system was set up to study in-situ the influence of cathodic hydrogen charging on the crack opening displacement and on the plastic strain distribution at corrosion fatigue crack tip for the singIe-edge notched plate specimens of structural steel in 3.5%NaCl solution with an applied potential of -1400 mV (SCE). Meanwhile, the mono-directional tension tests with smooth specimens were pedermed in both air and 3.5%NaCl solution under the hydrogen charging conditions. The fracture sudece morphology from corrosion fatigue and tension was examined by SEM. The experimental results show that the existence of hydrogen in crack tip material caused an increase of both yield strength and hardening exponent and a decrease of plastic zone size at the corrosion fatigue crack tip.     

Kinked Cracks and Richard Fracture Criterion

Mixed-mode stress intensity factors for kink cracks in front of a pre-existing crack were computed. It can be demonstrated that the empirical criterion by Richard is an excellent interpolation relation for the kink crack problem.     

钨合金的冲击拉伸行为及其本构和断裂判据的表述

利用飞轮式Hopkinson拉杆实验技术对钨质量分数为93% 的钨合金在-50～100℃温度范围、应变率ε=102～10３s-1区间的动态拉伸性态进行了测试，提供了相应的σ-ε曲线和最大拉伸失效应变，并以此为依据建立了该合金动态拉伸行为的本构关系，提出了该合金受动载发生塑性失稳以致发生拉断的判据。利用断口分形分析理论，对试件拉伸断口微观特征所作的分析和对宏观力学性态实验所作的结论给予了有力的支持。     

Derivation of Plastic Work Rate Done per Unit Volume for Mean Yield Criterion and Its Application

In Haigh Westergaard stress space linear combination of twin shear stress and Tresca yield functions is called the mean yield (MY) criterion. The mathematical relationship of the criterion and its plastic work rate done per unit volume were derived. A generalized worked example of slab forging was analyzed by the criterion and its corresponding plastic work rate done per unit volume. Then, the precision of the solution was compared with those by Mises and Twin shear stress yield criterions, respectively. It turned out that the calculated results by MY criterion were in good agreement with those by Mises criterion.     

The Shielding Effect of the Plastic Zone at Mode-II Crack Tip

An analytical solution for prediction of the stress intensity factor (SIF) induced by plastically deformed zone at mode-II crack tip is presented under small scale yielding conditions. A significant shielding effect has been indicated, which is strongly affected by the strain-hardening behavior of the material, the applied stress and the T -stress.     

Fracture Mechanism in Plastic Sheet Materials

The method of complete stress–strain diagrams has been proved efficient for the assessment of a sheet material's resistance to macrocrack propagation in thin-wall structural elements and for the prediction of stresses that correspond to the growth onset of macrocracks of various lengths in wide plates by the results of testing small specimens.     

A New Ductile Fracture Criterion and Its Application to the Prediction of Forming Limit in Deep Drawing

With considering the influence of equivalent plastic strain on void-damage and taking Lemaitre damage equivalent stress as plastic potential, based on continuous damage mechanics theory, a new criterion for ductile fracture is derived. The two key materia     

不同深度与倾角断层破碎带对Rayleigh波传播

采用Rayleigh波时域波动输入方法,对Rayleigh波作用下的场地地震动反应进行动力时程反应分析,重点研究了断层破碎带深度与倾角对Rayleigh波传播以及场地地震动反应的影响。结果表明：断层破碎带对Rayleigh波传播及场地地震动反应影响显著。在Rayleigh波入射一侧的断层角点以及距角点较近处,峰值位移反应随着断层深度的增大而增大并趋于稳定,而随着断层倾角的增大其峰值位移反应明显减小;在Rayleigh波入射一侧的中远场地表面,断层深度与倾角对地面峰值位移反应影响很小;在另一侧中远场地面的峰值位移反应随着断层深度的增大而减小,而断层倾角的变化对该侧地面的峰值位移反应影响很小。最后通过改变场地条件进行了适用性分析,结果表明本文结论具有较好的适用性。