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用扩展有限元方法模拟混凝土的复合型开裂过程
被引量：
45
1
作者
方修君
金峰
王进廷
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2007年第z1期46-52,共7页
用扩展有限元法对混凝土梁复合型开裂过程进行了数值模拟.裂纹面间的力学行为采用粘聚裂纹模型来描述,通过引入切向保留刚度考虑剪力分量的影响.开裂方向的计算采用了一种简化的最大切向应力准则.对Arrea和Ingraffea的混凝土梁复合开裂...
用扩展有限元法对混凝土梁复合型开裂过程进行了数值模拟.裂纹面间的力学行为采用粘聚裂纹模型来描述,通过引入切向保留刚度考虑剪力分量的影响.开裂方向的计算采用了一种简化的最大切向应力准则.对Arrea和Ingraffea的混凝土梁复合开裂实验进行了数值模拟.计算给出了裂纹萌生、扩展的过程及破坏形态,并获得了与实验结果对比良好的荷载-裂纹开口滑移曲线.结果表明,扩展有限元法通过附加特定的位移模式,使裂纹两侧不连位移场的表达独立于网格划分,是一种能够模拟准脆性材料复合开裂问题的有效方法.
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关键词
扩展有限元
粘聚裂纹模型
最大
切向应力
准则
准脆性材料
断裂过程
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职称材料
基于围道积分的润滑接触齿轮微点蚀损伤特征模拟
2
作者
赵洋
肖洋
+3 位作者
孙皓
霍文浩
冯松
廖勇
《吉林大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期799-810,共12页
基于围道积分的方法提出了一种考虑润滑接触对的齿轮齿面微点蚀模拟方法,通过建立其二维有限元数值模型,研究微点蚀裂纹扩展过程中的损伤特征,即应力强度因子变化规律及最终齿面点蚀形貌。润滑接触对模型考虑了齿轮相互接触载荷、接触...
基于围道积分的方法提出了一种考虑润滑接触对的齿轮齿面微点蚀模拟方法,通过建立其二维有限元数值模型,研究微点蚀裂纹扩展过程中的损伤特征,即应力强度因子变化规律及最终齿面点蚀形貌。润滑接触对模型考虑了齿轮相互接触载荷、接触关系以及弹流润滑条件。在ABAQUS中计算得到裂纹尖端处的应力强度因子KI、KII以及扩展角θC,然后根据最大切向应力(MTS)准则计算等效应力强度因子Kσ并作为裂纹扩展的判别条件,进一步地探讨不同润滑状态对微点蚀的形成影响。结果表明:齿轮间充分润滑时,KI和Kσ随着裂纹长度的增加而快速增大,形成的点蚀坑更小;润滑不足时,KI和Kσ随着裂纹长度变化缓慢,形成的点蚀区域更大。研究结果可为后续微点蚀齿轮的接触疲劳寿命分析、在线磨损监测以及啮合刚度计算提供理论支持。
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关键词
机械设计及理论
微点蚀
围道积分
损伤特征
最大
切向应力
准则
润滑状态
原文传递
基于修正最大切向应力准则的含中心直裂纹混凝土圆盘断裂行为研究
被引量：
3
3
作者
侯成
王志勇
王志华
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期377-386,共10页
采用一种含中心直裂纹的混凝土圆盘试件,对其进行准静态径向压缩测试,通过改变中心裂纹倾角和混凝土的配比,得到了不同情况下混凝土试件的裂纹初始扩展角和断裂阻力.基于Ayatollahi等人修正的最大切向应力准则(MMTS),通过联立理论公式...
采用一种含中心直裂纹的混凝土圆盘试件,对其进行准静态径向压缩测试,通过改变中心裂纹倾角和混凝土的配比,得到了不同情况下混凝土试件的裂纹初始扩展角和断裂阻力.基于Ayatollahi等人修正的最大切向应力准则(MMTS),通过联立理论公式求解得到不同配比、不同裂纹形式(II型和I-II混合型)混凝土试件的裂纹初始扩展角和断裂阻力的预测值,并将其与实验值进行了比较分析.其中MMTS准则是同时考虑了裂纹尖端应力场中奇异项和非奇异项(即Williams级数展开项中的T应力、A3和B3阶项,并忽略了更高阶项)的最大切向应力准则,使用超确定有限元法(FEOD)对Williams级数展开项的无量纲参数进行计算,并采用考虑了A3阶项的Schmidt模型计算断裂过程区的大小.研究结果表明,与传统MTS准则、GMTS准则相比,MMTS准则能够更好地预测混凝土试件裂纹初始扩展角和断裂阻力,特别是针对II型载荷占主导地位时的情况.
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关键词
混凝土
巴西圆盘
修正
最大
切向应力
准则
断裂阻力
裂纹初始扩展角
原文传递
Ⅱ型加载条件下页岩断裂行为的预测研究
被引量：
2
4
作者
杨秀锟
谢秦
+2 位作者
刘希灵
李生相
曾媛
《实验力学》
CSCD
北大核心
2023年第1期109-118,共10页
实际工程中岩体往往处于Ⅰ型和Ⅱ型加载同时存在的状态,而这种复合加载条件下岩石断裂行为的预测较为复杂,也是迫切需要解决的问题。本文基于Ⅰ型加载条件下测试得到的页岩试样断裂韧度,应用MTS(Maximum Tangential Stress,最大切向应力...
实际工程中岩体往往处于Ⅰ型和Ⅱ型加载同时存在的状态,而这种复合加载条件下岩石断裂行为的预测较为复杂,也是迫切需要解决的问题。本文基于Ⅰ型加载条件下测试得到的页岩试样断裂韧度,应用MTS(Maximum Tangential Stress,最大切向应力)断裂准则对页岩试样在Ⅱ型加载条件下的裂纹起裂角以及断裂韧度进行了预测。为评估预测效果,通过Ⅱ型加载条件下2种尺寸页岩断裂试验,发现Ⅰ型断裂韧度随岩样尺寸变化的趋势不同,Ⅱ型断裂韧度基本没有尺寸效应。通过比较预测结果以及试验结果发现,利用传统的MTS断裂准则预测的理论值与试验测试值相差较大。在预测过程中断裂过程区尺寸的确定也是非常重要的,如果不考虑断裂过程区的尺寸效应同样会造成很大的预测误差。结合MTS准则确定的断裂过程区尺寸,利用GMTS(Generalized Maximum Tangential Stress,广义最大切向应力)断裂准则预测的岩样裂纹起裂角以及断裂韧度都与试验测试值非常接近。
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关键词
页岩
断裂韧度
最大
切向应力
断裂
准则
断裂过程区
原文传递
题名
用扩展有限元方法模拟混凝土的复合型开裂过程
被引量：
45
1
作者
方修君
金峰
王进廷
机构
清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2007年第z1期46-52,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(90510018,50539020)
文摘
用扩展有限元法对混凝土梁复合型开裂过程进行了数值模拟.裂纹面间的力学行为采用粘聚裂纹模型来描述,通过引入切向保留刚度考虑剪力分量的影响.开裂方向的计算采用了一种简化的最大切向应力准则.对Arrea和Ingraffea的混凝土梁复合开裂实验进行了数值模拟.计算给出了裂纹萌生、扩展的过程及破坏形态,并获得了与实验结果对比良好的荷载-裂纹开口滑移曲线.结果表明,扩展有限元法通过附加特定的位移模式,使裂纹两侧不连位移场的表达独立于网格划分,是一种能够模拟准脆性材料复合开裂问题的有效方法.
关键词
扩展有限元
粘聚裂纹模型
最大
切向应力
准则
准脆性材料
断裂过程
Keywords
extended finite element
cohesive crack model
maximum tangential stress criterion
quasi-brittle materials
fracture process
分类号
TV313 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
基于围道积分的润滑接触齿轮微点蚀损伤特征模拟
2
作者
赵洋
肖洋
孙皓
霍文浩
冯松
廖勇
机构
重庆大学电气工程学院
重庆邮电大学先进制造工程学院
西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室
重庆通用工业(集团)有限责任公司
出处
《吉林大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期799-810,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51807019,51705057)
机械结构强度与振动国家重点实验室开放基金项目(SV2020-KF-15)
+1 种基金
重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K201900604)
重庆市博士后科研项目(XmT2018030)。
文摘
基于围道积分的方法提出了一种考虑润滑接触对的齿轮齿面微点蚀模拟方法,通过建立其二维有限元数值模型,研究微点蚀裂纹扩展过程中的损伤特征,即应力强度因子变化规律及最终齿面点蚀形貌。润滑接触对模型考虑了齿轮相互接触载荷、接触关系以及弹流润滑条件。在ABAQUS中计算得到裂纹尖端处的应力强度因子KI、KII以及扩展角θC,然后根据最大切向应力(MTS)准则计算等效应力强度因子Kσ并作为裂纹扩展的判别条件,进一步地探讨不同润滑状态对微点蚀的形成影响。结果表明:齿轮间充分润滑时,KI和Kσ随着裂纹长度的增加而快速增大,形成的点蚀坑更小;润滑不足时,KI和Kσ随着裂纹长度变化缓慢,形成的点蚀区域更大。研究结果可为后续微点蚀齿轮的接触疲劳寿命分析、在线磨损监测以及啮合刚度计算提供理论支持。
关键词
机械设计及理论
微点蚀
围道积分
损伤特征
最大
切向应力
准则
润滑状态
Keywords
mechanical design and theory
micro pitting
contour integral
damage characteristics
maximum tangential stress criterion
lubrication conditions
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
原文传递
题名
基于修正最大切向应力准则的含中心直裂纹混凝土圆盘断裂行为研究
被引量：
3
3
作者
侯成
王志勇
王志华
机构
太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所
材料强度与结构冲击山西省重点实验室
太原理工大学力学学院
出处
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期377-386,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:11390362)资助项目
文摘
采用一种含中心直裂纹的混凝土圆盘试件,对其进行准静态径向压缩测试,通过改变中心裂纹倾角和混凝土的配比,得到了不同情况下混凝土试件的裂纹初始扩展角和断裂阻力.基于Ayatollahi等人修正的最大切向应力准则(MMTS),通过联立理论公式求解得到不同配比、不同裂纹形式(II型和I-II混合型)混凝土试件的裂纹初始扩展角和断裂阻力的预测值,并将其与实验值进行了比较分析.其中MMTS准则是同时考虑了裂纹尖端应力场中奇异项和非奇异项(即Williams级数展开项中的T应力、A3和B3阶项,并忽略了更高阶项)的最大切向应力准则,使用超确定有限元法(FEOD)对Williams级数展开项的无量纲参数进行计算,并采用考虑了A3阶项的Schmidt模型计算断裂过程区的大小.研究结果表明,与传统MTS准则、GMTS准则相比,MMTS准则能够更好地预测混凝土试件裂纹初始扩展角和断裂阻力,特别是针对II型载荷占主导地位时的情况.
关键词
混凝土
巴西圆盘
修正
最大
切向应力
准则
断裂阻力
裂纹初始扩展角
Keywords
concrete, Brazilian disc, modified maximum tangential stress criterion, fracture resistance, fracture initiation angle
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
原文传递
题名
Ⅱ型加载条件下页岩断裂行为的预测研究
被引量：
2
4
作者
杨秀锟
谢秦
刘希灵
李生相
曾媛
机构
中南大学资源与安全工程学院
出处
《实验力学》
CSCD
北大核心
2023年第1期109-118,共10页
基金
国家自然科学基金(42172316)
湖南省自然科学基金(2021JJ30810)资助。
文摘
实际工程中岩体往往处于Ⅰ型和Ⅱ型加载同时存在的状态,而这种复合加载条件下岩石断裂行为的预测较为复杂,也是迫切需要解决的问题。本文基于Ⅰ型加载条件下测试得到的页岩试样断裂韧度,应用MTS(Maximum Tangential Stress,最大切向应力)断裂准则对页岩试样在Ⅱ型加载条件下的裂纹起裂角以及断裂韧度进行了预测。为评估预测效果,通过Ⅱ型加载条件下2种尺寸页岩断裂试验,发现Ⅰ型断裂韧度随岩样尺寸变化的趋势不同,Ⅱ型断裂韧度基本没有尺寸效应。通过比较预测结果以及试验结果发现,利用传统的MTS断裂准则预测的理论值与试验测试值相差较大。在预测过程中断裂过程区尺寸的确定也是非常重要的,如果不考虑断裂过程区的尺寸效应同样会造成很大的预测误差。结合MTS准则确定的断裂过程区尺寸,利用GMTS(Generalized Maximum Tangential Stress,广义最大切向应力)断裂准则预测的岩样裂纹起裂角以及断裂韧度都与试验测试值非常接近。
关键词
页岩
断裂韧度
最大
切向应力
断裂
准则
断裂过程区
Keywords
shale
fracture toughness
maximum tangential stress criterion
fracture process zone
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
用扩展有限元方法模拟混凝土的复合型开裂过程
方修君
金峰
王进廷
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2007
45
下载PDF
职称材料
2
基于围道积分的润滑接触齿轮微点蚀损伤特征模拟
赵洋
肖洋
孙皓
霍文浩
冯松
廖勇
《吉林大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
原文传递
3
基于修正最大切向应力准则的含中心直裂纹混凝土圆盘断裂行为研究
侯成
王志勇
王志华
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2016
3
原文传递
4
Ⅱ型加载条件下页岩断裂行为的预测研究
杨秀锟
谢秦
刘希灵
李生相
曾媛
《实验力学》
CSCD
北大核心
2023
2
原文传递
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