COD 准则在 40CrNiMo 钢弹塑性 Ⅰ+Ⅱ 型断裂分析中的应用

以Ｒｉｃｅ的裂尖钝化模型为基础，定义了Ⅰ＋Ⅱ型载荷下裂纹张开位移（简称ＣＯＤ）δ，裂纹尖端Ⅰ型张开位移（简称ＣＴＯＤ）δｔ和Ⅱ型滑开位移（简称ＣＴＳＤ）δｓ，对４０ＣｒＮｉＭｏ钢Ⅰ＋Ⅱ型弹塑性断裂行为进行了ＣＯＤ分析，讨论了复合型载荷下的ＣＯＤ与Ｊ积分的关系．结果表明：１）随Ⅱ型分量增加，４０ＣｒＮｉＭｏ启裂的δｉ值降低，纯Ⅰ型的δｉ是纯Ⅱ型δｉ值的２．５倍；２）不同复合载荷下的δ、δｔ、δｓ与Ｊ积分均满足线性关系．

基于材料断裂韧度测试的COD换算方法研究

考虑到断裂韧度J积分塑性分量的塑性功由载荷与加载线位移关系得到,通过测试CT(compact tension)和SEB(single edge bending)试样的裂纹嘴张开位移实现J积分计算,提出适用于两种试样的裂纹嘴张开位移与加载线张开位移转换的换算公式,并采用45钢CT试样和30CrMo钢SEB试样对新公式进行有限元数值比对和试验比对。结果表明,新公式结果与规范演算结果之间的相对误差不超过0.4%,与有限元分析结果之间的相对误差不超过0.6%,与CT试样试验结果之间的相对误差小于4.5%,与SEB试样试验结果之间的相对误差小于6%。

基于COD断裂准则的土体干缩裂隙萌生扩展力学机制

为探究土体干缩裂隙演化力学机制,基于单向干燥开裂试验规律概化了裂隙演化物理模型。在弹塑性断裂力学EPFM理论框架内,考虑裂隙顶端张开位移表征断裂临界参数,建立了裂隙扩展过程中的损伤本构关系,并对其物理过程进行了数值分析。研究表明:容器边界处产生的裂隙仅是边界效应,并非土体开裂自然现象,且边界约束会降低裂隙扩展速率;土体天然缺陷会导致干燥过程中出现收缩应力的集中,优先萌生裂隙;裂隙顶端阻力过大会降低裂隙扩展规模和发展速率,残余收缩阶段的土体干燥裂隙扩展规模有限;基于COD张开位移断裂准则的土体干缩裂隙演化物理模型能很好的反映裂隙扩展过程,单元试验内矩形试样的裂隙角度分布在30°~135°;数值试验中因天然缺陷随机发育较多形成的裂隙分岔较多,且最初萌生裂隙的区域总位移通常较大,为2.573×10^(-3)~4.512×10^(-3)m,分支衍生裂隙周边土体位移较小,仅为1.073×10^(-3)~1.526×10^(-3)m。工程实践中,若能采取合理的约束或保湿控裂措施可适当降低裂隙扩展速率和裂隙规模。

基于断裂力学的射孔套管孔边开裂行为分析

针对内压作用下的射孔套管的孔边开裂行为,应用断裂力学分别对线弹性条件和弹塑性条件下的孔边开裂进行分析,给出线弹性条件下圆柱壳体孔边裂纹应力强度因子和临界开裂内压公式,以及弹塑性条件下含孔边裂纹管道的临界开裂内压公式;通过MATLAB对两种条件下的力学模型进行解析,首先从线弹性条件下内压、裂纹长度以及孔径对应力强度因子的影响展开分析;然后从弹塑性条件下孔径和裂纹长度对临界开裂内压的影响进行分析;最后对小范围屈服情况下的两种断裂判据的套管临界开裂内压进行了对比。

几种正交多项式在计算容器断裂概率中的应用

提出三类级数用以逼近应力的概率密度函数，每类级数由一种正交多项式与某一概率密度函数组成。多项式中的未定系数与概率密度函数中的分布参数可由应力随机变量的前ｎ阶矩确定。当用应力—强度干涉理论计算断裂概率，问题归结为一维积分式的求解。