针对混凝土、岩石等脆性材料,利用热传导和热-力耦合的相关理论,并结合材料在细观尺度上的损伤演化规律,提出了一种考虑损伤的热-力耦合模型,并在原有材料破坏过程分析系统RFPA(Realistic Failure Process Analysis)模型的基础上建立了...针对混凝土、岩石等脆性材料,利用热传导和热-力耦合的相关理论,并结合材料在细观尺度上的损伤演化规律,提出了一种考虑损伤的热-力耦合模型,并在原有材料破坏过程分析系统RFPA(Realistic Failure Process Analysis)模型的基础上建立了脆性材料热破裂过程分析的数值模拟方法。该方法考虑了脆性材料在细观层次上力学性质的非均匀性(包括强度、弹模、传导系数等),并通过统计分布函数建立了宏、细观力学性能之间的联系。对不同均匀程度材料的数值模拟结果表明:材料的非均匀性对热传导规律、热应力分布以及热破坏模式有较大的影响。材料热力学性质的非均匀性加剧了材料内部热应力分布的非均匀性,这是致使非均匀材料热破裂的一个重要因素。对稳态和瞬态热传导两种条件下的脆性介质破裂过程模拟分析表明,考虑瞬态热传导计算所得到的破裂区小于相同条件下稳态热传导所得到的结果,表明在热破裂过程分析中,应注重考虑瞬态热传导对破裂过程的影响。展开更多
运用热传导和热-力耦合的相关理论,借助统计分布来考虑陶瓷中存在的微孔洞和微裂隙;建立了一种可以模拟陶瓷遭受热冲击作用下的裂纹萌生、扩展过程的数值模拟方法,并通过材料破坏过程分析系统(RF-PA,Realistic Failure Process Analysis...运用热传导和热-力耦合的相关理论,借助统计分布来考虑陶瓷中存在的微孔洞和微裂隙;建立了一种可以模拟陶瓷遭受热冲击作用下的裂纹萌生、扩展过程的数值模拟方法,并通过材料破坏过程分析系统(RF-PA,Realistic Failure Process Analysis)加以实施。该数值方法基于细观非均匀性假设,突破了以往连续介质力学视陶瓷为均匀介质的假设,并从细观损伤角度考虑陶瓷热冲击破坏演化的过程。运用该方法对三面绝热、一面受热冲击的平板状陶瓷材料的破裂过程进行了数值试验。结果表明:起始裂纹发端于受热冲击表面,且在初始的裂纹萌生阶段,在受热冲击表面产生一系列无序的裂纹;但随着时间的延续,裂纹逐渐演变成多条近乎平行的、沿受冲击表面内法向方向扩展的主裂纹,其中一些裂纹的发展受到了屏蔽,这一结果与试验结果吻合较好。本数值方法为相关研究提供了新的思路。展开更多
文摘针对混凝土、岩石等脆性材料,利用热传导和热-力耦合的相关理论,并结合材料在细观尺度上的损伤演化规律,提出了一种考虑损伤的热-力耦合模型,并在原有材料破坏过程分析系统RFPA(Realistic Failure Process Analysis)模型的基础上建立了脆性材料热破裂过程分析的数值模拟方法。该方法考虑了脆性材料在细观层次上力学性质的非均匀性(包括强度、弹模、传导系数等),并通过统计分布函数建立了宏、细观力学性能之间的联系。对不同均匀程度材料的数值模拟结果表明:材料的非均匀性对热传导规律、热应力分布以及热破坏模式有较大的影响。材料热力学性质的非均匀性加剧了材料内部热应力分布的非均匀性,这是致使非均匀材料热破裂的一个重要因素。对稳态和瞬态热传导两种条件下的脆性介质破裂过程模拟分析表明,考虑瞬态热传导计算所得到的破裂区小于相同条件下稳态热传导所得到的结果,表明在热破裂过程分析中,应注重考虑瞬态热传导对破裂过程的影响。
文摘运用热传导和热-力耦合的相关理论,借助统计分布来考虑陶瓷中存在的微孔洞和微裂隙;建立了一种可以模拟陶瓷遭受热冲击作用下的裂纹萌生、扩展过程的数值模拟方法,并通过材料破坏过程分析系统(RF-PA,Realistic Failure Process Analysis)加以实施。该数值方法基于细观非均匀性假设,突破了以往连续介质力学视陶瓷为均匀介质的假设,并从细观损伤角度考虑陶瓷热冲击破坏演化的过程。运用该方法对三面绝热、一面受热冲击的平板状陶瓷材料的破裂过程进行了数值试验。结果表明:起始裂纹发端于受热冲击表面,且在初始的裂纹萌生阶段,在受热冲击表面产生一系列无序的裂纹;但随着时间的延续,裂纹逐渐演变成多条近乎平行的、沿受冲击表面内法向方向扩展的主裂纹,其中一些裂纹的发展受到了屏蔽,这一结果与试验结果吻合较好。本数值方法为相关研究提供了新的思路。