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题名CTS试样Ⅰ/Ⅱ混合型断裂特性数值计算研究
被引量：2
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作者
黄如旭
万正权
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机构
中国船舶科学研究中心
深海载人装备国家重点实验室
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出处
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期614-625,共12页
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基金
海军装备预研项目基金(3020503010101)资助.
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文摘
采用CTS试样研究Ⅰ/Ⅱ混合型断裂特性计算裂纹前缘应力强度因子时可采用解析公式,一旦裂纹发生扩展,解析公式便不再适用.文中采用有限元法研究紧凑拉伸剪切(CTS)试样在Ⅰ/Ⅱ平面混合型加载下的裂纹扩展行为.采用ANSYS建立CTS试样Ⅰ/Ⅱ混合型测试系统有限元模型,为模拟真实受力状态,在CTS试样-销-扇型夹具以及扇型夹具-销-U型夹具之间分别建立接触对进行接触力学分析.通过与解析公式结果进行对比验证了该数值方法的可靠性.采用最大环向应力准则(MTS),模拟了CTS试样不同加载角度下的裂纹扩展路径,获得了裂纹扩展路径中应力强度因子随裂纹长度的变化曲线,解释了裂纹扩展路径不与外载荷方向垂直的原因.结合文中计算结果,在CTS试样Ⅰ/Ⅱ混合型裂纹扩展速率实验测得裂纹长度与寿命的关系曲线a-N的基础上,便可得到材料Ⅰ/Ⅱ型混合型裂纹扩展速率曲线.
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关键词
断裂
Ⅰ/Ⅱ混合型
紧凑拉伸剪切试样
裂纹扩展路径
应力强度因子
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Keywords
fracture
mixed-mode Ⅰ/Ⅱ
compact-tension-shear specimen
crack growth path
stress intensity factor (SIF)
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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