Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂紋斷裂準(zhǔn)則與細(xì)觀過程關(guān)系的研究.pdf

1、該文主要的工作是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合細(xì)觀斷裂力學(xué)當(dāng)前的研究進(jìn)展,通過有限元計(jì)算和模擬分析,研究了平面復(fù)合型斷裂中各種力學(xué)參量對圓弧尖端裂紋斷裂的影響,比較分析了現(xiàn)有的起裂判據(jù)、斷裂擴(kuò)展方向的判定方法以及斷裂模式的轉(zhuǎn)換條件.文中分析了帶有圓弧裂紋尖端的16MnR鋼制四點(diǎn)彎試件中三軸度參量的變化規(guī)律及其對Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂紋的重要作用.在圓弧裂紋試件中,裂尖附近的三軸度較高的點(diǎn)呈脊線分布,按照脊線分布擬合計(jì)算得到的三軸度脊線夾角在偏心距So>3

2、mm時(shí)與試驗(yàn)測得的斷裂角符合較好,這種情況下試件發(fā)生的是韌窩型斷裂.對裂紋尖端張開位移CTOD及其張開型分量δ<'Ⅰ>和剪切型分量δ<'Ⅱ>的分析表明,在試件發(fā)生韌窩型斷裂時(shí),按照圓弧裂紋中CTOD矢量的垂直方向預(yù)測的斷裂角與試驗(yàn)測得的斷裂角符合較好,與三軸度脊線預(yù)計(jì)的結(jié)果也比較一致.另外,比較了CTODⅠ型分量起裂臨界值δi<'Ⅰ>與臨界宏觀空穴擴(kuò)張比V<,GC>作為韌窩型起裂判據(jù)時(shí)在該文模型中的適用性,發(fā)現(xiàn)兩者預(yù)測的起裂載荷基本一致

3、,相對而言,V<,GC>判據(jù)更加準(zhǔn)確一些.文中還分析了V<,G>參數(shù)的變化情況.該文通過對圓弧尖端裂紋的分析表明:對于韌窩型斷裂的起裂,可以依據(jù)Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂的SX準(zhǔn)則按照δi<'Ⅰ>來預(yù)測起裂載荷,也可用V<,GC>判據(jù)來預(yù)測起裂載荷,二者結(jié)果相近;對于韌窩型斷裂的斷裂角,用CTOD矢量方向和三軸度脊線方向判斷均和試驗(yàn)結(jié)果基本.該文分析還表明有效塑性區(qū)的擴(kuò)展路徑與試驗(yàn)中集中剪切型斷裂的路徑比較一致.總之,該文的研究結(jié)果表明,裂尖寬度