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通过对V型、半圆型和细线型双边缺口2D-Cf/SiC复合材料试件进行拉伸实验,研究了不同形状缺口对试件拉伸力学行为的影响。通过引伸计获得了拉伸过程中缺口段材料整体拉伸变形与净截面应力之间的对应关系;通过应变片获得了缺口附近局部材料的应变数值,直观体现了缺口周围的应变集中现象;依据应变变化规律,分析了双边缺口试件的损伤失效进程。通过对比标准拉伸试件,全面分析了2D-Cf/SiC复合材料双边缺口试件拉伸净强度的主要影响因素和破坏机理;最后通过有限元模拟,得到了三种缺口试件缺口段材料的应变分布情况。结果表明:拉伸过程中缺口试件缺口段材料损伤失效进程具有明显的非同步性,净拉伸强度随缺口形状不同出现不同程度下降;有限元模拟结果与实验结果吻合较好。

关键词： 2D-Cf SiC复合材料缺口试件拉伸力学行为

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缺口试件在压缩循环载荷下的疲劳行为研究

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大连理工大学学报 1996年第6期36卷 664-667页

作者：陈瑞峰何宇廷大连理工大学工程力学研究所

缺口试件在压缩循环载荷下的疲劳行为研究... 详细信息

缺口试件在压缩循环载荷下的疲劳行为研究...

关键词：循环载荷裂纹缺口试件疲劳行为

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纤维增强混凝土缺口试件应力场数值分析

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华南理工大学学报（自然科学版） 2000年第4期28卷 1-5页

作者：孔德清黄培彦华南理工大学交通学院广东广州510640

利用连续纤维对混凝土构件进行加固或修补以提高其承载能力及延长使用寿命是一种新的先进补强方法 .本文探讨了带缺口的纤维薄板增强混凝土及素混凝土三点弯曲梁试件缺口端部应力场的有限元分析方法 ,并对两种试件的开裂载荷进行了推算... 详细信息

利用连续纤维对混凝土构件进行加固或修补以提高其承载能力及延长使用寿命是一种新的先进补强方法 .本文探讨了带缺口的纤维薄板增强混凝土及素混凝土三点弯曲梁试件缺口端部应力场的有限元分析方法 ,并对两种试件的开裂载荷进行了推算和初步的论证 .分析结果表明 ,纤维薄板增强混凝土试件缺口端部的应力分布比素混凝土缺口试件更趋平缓 ,应力减小 ,且其开裂载荷提高了 71.7%

关键词：缺口试件应力场混凝土构件纤维增强

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35CrMo钢缺口试件有限元分析与设计

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机械设计 2008年第11期25卷 18-21页

作者：李莉谢里阳何雪浤郝广波东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

分析与设计缺口试件,是试验研究应力集中和尺寸效应,同时考虑对疲劳强度影响规律的首要问题之一。应用有限元的方法分析缺口试件的应力集中问题,计算了单缺口试件的理论应力集中系数。确保单缺口试件与多缺口试件应力梯度一致的情况下,... 详细信息

分析与设计缺口试件,是试验研究应力集中和尺寸效应,同时考虑对疲劳强度影响规律的首要问题之一。应用有限元的方法分析缺口试件的应力集中问题,计算了单缺口试件的理论应力集中系数。确保单缺口试件与多缺口试件应力梯度一致的情况下,完成35CrMo钢缺口试件的设计。从缺口试件的有限元分析过程中发现:缺口根部表面附近受应力集中的影响较大,在此处产生了较陡的应力梯度;多缺口试件缺口的应力梯度随着缺口间距的减小和缺口半径增大而增大。同时,应用有限元方法计算理论应力集中系数,克服了传统方法的局限性,简单易行。

关键词：应力集中有限元分析缺口试件应力梯度

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金属材料缺口试件考虑应变梯度的多轴低周疲劳寿命评估

金属材料缺口试件考虑应变梯度的多轴低周疲劳寿命评估

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作者：秦胜欢广西大学

学位级别：博士

疲劳问题经过很多年的研究,目前仍未得到很好解决,因疲劳破坏而引发的事故仍时有发生。尤其是缺口构件,因为缺口区域变形很不均匀,存在应变梯度,试验发现与光滑构件的疲劳规律有很大区别。以往对缺口构件疲劳规律的研究,应变梯度影响主... 详细信息

疲劳问题经过很多年的研究,目前仍未得到很好解决,因疲劳破坏而引发的事故仍时有发生。尤其是缺口构件,因为缺口区域变形很不均匀,存在应变梯度,试验发现与光滑构件的疲劳规律有很大区别。以往对缺口构件疲劳规律的研究,应变梯度影响主要体现在对特征应变或特征应力的修正上,很少有从应变梯度对材料本构行为影响的基础上开展材料疲劳性能的研究。本文以Q235钢材及粉末高温合金FGH96材料为主要研究对象,通过疲劳试验与有限元数值模拟相结合的方法,针对受到应变梯度影响的金属材料试件疲劳问题展开研究。首先,为研究在单轴加载条件下缺口试件的疲劳规律及应变梯度的影响,开展了Q235材料光滑试件及4种尺寸的U型缺口试件的单轴拉压疲劳试验,证实了缺口试件的疲劳寿命曲线都与光滑试件存在较大的差别。为研究在多轴加载条件下缺口实心试件的疲劳规律及应变梯度的影响,进而分别开展了FGH96材料光滑实心、空心试件的高温单轴及多轴疲劳试验,以及两种类型的缺口实心试件的高温多轴疲劳试验。FGH96缺口实心试件在承受拉扭复合加载时其缺口根部产生了复杂的应变梯度分布,其疲劳寿命规律与光滑试件有很大差异。对FGH96实心及空心试件的高温疲劳试验,观察了断口的裂纹源、裂纹扩展区及最终断裂区,发现裂纹源易在偏析化合物所在位置附近形成,最终断裂区不均匀分布且有沿晶断裂、韧窝、滑移断裂等特征,这些特征与到裂纹源的距离有较大关联。疲劳试验结果表明,若不考虑应变梯度的影响,采用名义应力应变法或局部应力应变法在预测或评估缺口试件疲劳寿命时都将出现很大的偏差。考虑应变梯度对材料循环本构行为和疲劳性能的影响,参照低阶应变梯度理论,本文将应变梯度引入循环塑性本构模型,以反映其对材料硬化性能影响;在此基础上提出了一种可以考虑应变梯度影响的循环塑性本构模型。编写了计算应变梯度的ABAQUS有限元分析软件的UEL用户单元子程序和计算材料本构关系的用户材料子程序UMAT,利用这两者进行考虑应变梯度影响的Chaboche循环塑性本构行为分析。参照Fleck研究的细丝扭转试验实例,对该有限元方法进行了有效性检验,模拟结果证实了方法的合理性。针对模型中应变梯度相关参数的标定问题,提出了一种利用数字图像处理技术测量缺口试件缺口根部表面应变分布的方法,用此方法可确定试验材料缺口试件缺口根部表面的应变梯度。最后,将本文提出的考虑应变梯度影响的本构模型用于受应变梯度影响的试件的疲劳寿命评估。采用新模型对缺口试件及受扭实心试件在各自加载条件下的疲劳试验进行数值模拟,根据模拟得到的试件缺口处的残余等效塑性应变来对受应变梯度影响的试件疲劳寿命进行评估。与未考虑应变梯度影响的有限元法及临界距离法进行比较,结果表明,利用本文提出的考虑应变梯度影响的Chaboche模型的应变分析结果,所预测的疲劳寿命无论对于Q235缺口试件的单轴拉压疲劳试验、FGH96实心试件单轴扭转疲劳试验或者是FGH96缺口试件复合拉扭疲劳试验的实测结果都更为吻合。

关键词：缺口试件疲劳寿命评估应变梯度本构模型多轴疲劳粉末高温合金

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纯铜圆棒缺口试件拉压循环下的疲劳寿命分析

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科学技术与工程 2016年第30期16卷 157-164页

作者：苏莹黄世鸿秦胜欢陆大敏熊再银张克实广西大学土木建筑工程学院南宁530004 贺州学院建筑工程学院贺州542899

对纯铜光滑试件和缺口试件的疲劳寿命规律差异进行探讨。通过光滑试件和缺口试件的循环疲劳试验和缺口试件的局部循环弹塑性应力应变响应分析,结合数值模拟与实验,比较了现有寿命预测方法对缺口试件寿命预测结果的差异。研究结果表明:... 详细信息

对纯铜光滑试件和缺口试件的疲劳寿命规律差异进行探讨。通过光滑试件和缺口试件的循环疲劳试验和缺口试件的局部循环弹塑性应力应变响应分析,结合数值模拟与实验,比较了现有寿命预测方法对缺口试件寿命预测结果的差异。研究结果表明:传统的等应变幅等寿命的概念对于缺口试件的疲劳评估是不合理的;局部应力应变法用于大缺口试件的寿命预测结果可得到基本合理的结果;但对小缺口试件估测寿命结果不合理;应力梯度法对缺口试件寿命估测结果较局部应力应变法合理,因此可认为应力梯度是影响光滑和缺口试件疲劳寿命差异的重要因素。

关键词：缺口试件局部应力应变应力梯度疲劳寿命

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弯扭耦合加载下缺口试件临界面确定方法研究

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机械设计 2018年第10期35卷 80-84页

作者：刘俭辉彭敬韦尧兵剡昌锋郎珊珊王有良兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

临界面法在多轴疲劳研究中得到广泛应用,对于光滑试件连续函数加载情况,可以利用理论方法计算其应力应变关系及临界面位置。对于缺口试件,由于存在应力集中,很难利用理论的方法计算其缺口根部的应力应变关系及临界面的位置。文中借助有... 详细信息

临界面法在多轴疲劳研究中得到广泛应用,对于光滑试件连续函数加载情况,可以利用理论方法计算其应力应变关系及临界面位置。对于缺口试件,由于存在应力集中,很难利用理论的方法计算其缺口根部的应力应变关系及临界面的位置。文中借助有限元法对缺口试件根部进行应力应变分析,并利用坐标变换原理确定最大剪切应变幅所在的平面,定义最大剪切应变幅所在的平面为临界损伤面,从而明确了缺口试件临界平面的确定方法。利用新的方法对不同加载条件及缺口参数的临界面位置进行分析,定量给出了临界面位置与缺口深度及载荷幅值的关系。

关键词：多轴疲劳临界平面法缺口试件

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缺口试件脆断的临界拉应力准则

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力学与实践 1983年第1期 13-20页

作者：伍义生中国科学院力学研究所

一、引言一些工程结构,如船舶、桥梁、透平发电机、结构钢架、压力容器、输油输气管道等都发生过意料不到的脆性断裂现象。所谓脆断是指结构在外加载荷低于全面屈服载荷之前由于结构出现快速扩展的裂纹而造成的破坏。由于破坏时变形量很... 详细信息

一、引言一些工程结构,如船舶、桥梁、透平发电机、结构钢架、压力容器、输油输气管道等都发生过意料不到的脆性断裂现象。所谓脆断是指结构在外加载荷低于全面屈服载荷之前由于结构出现快速扩展的裂纹而造成的破坏。由于破坏时变形量很小,破坏很突然,因而危害性很大。工程结构的脆断通常是因为结构上存在缺陷或预裂纹,从这些应力集中的地方产生快速扩展裂纹所造成

关键词：拉应力张应力缺口试件解理断裂脆性断裂临界断裂应力塑性区塑性域脆断

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