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各种级配大坝混凝土双K断裂参数试验研究——兼对《水工混凝土断裂试验规程》制定的建议 被引量:44
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作者 徐世烺 周厚贵 +1 位作者 高洪波 赵守阳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期50-62,共13页
为配合水工混凝土断裂试验规程在我国的制定,提供更充足的基础数据,受规程编制组委托,进行了最大尺寸为S×D×B=2200 mm×550 mm×240 mm的三点弯曲梁试件和最大尺寸为2H×D×B=1200 mm×1200 mm×250m... 为配合水工混凝土断裂试验规程在我国的制定,提供更充足的基础数据,受规程编制组委托,进行了最大尺寸为S×D×B=2200 mm×550 mm×240 mm的三点弯曲梁试件和最大尺寸为2H×D×B=1200 mm×1200 mm×250mm的楔入劈拉试件共140个试件的断裂试验。通过电阻应变片,测得不同布置测点荷载应变变化曲线,由此确定了不同级配及湿筛法大坝混凝土实测的起裂荷载和失稳荷载,计算了双K断裂韧度参数,讨论分析了双K断裂参数的尺寸效应和形状效应。结果表明:电阻应变片法测定起裂荷载的方法可行,Pini/Pmax=0.6 ̄0.85;三点弯曲梁法所得混凝土双K断裂韧度值无明显的尺寸效应;楔入劈拉试件由于竖向加载荷载PV引起附加力矩MV对裂缝尖端应力场的影响,导致所得混凝土断裂韧度值表现出一定程度的尺寸效应,但当采取措施消除此影响或此影响较小时,楔入劈拉试件的断裂韧度值也将无明显的尺寸效应;在相同配合比、相同高度条件下,不同试件形式的双K断裂韧度值无明显的差异。因此,可认为混凝土双K断裂参数是描述混凝土结构裂缝起裂及失稳断裂过程的材料常数,与试样类型和尺寸无关。 展开更多
关键词 混凝土断裂试验规程 双K断裂模型 三点弯曲梁 楔入劈拉试件 尺寸效应 形状效应 起裂荷载
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混凝土三点弯曲试件破坏过程的数值模拟 被引量:7
2
作者 朱万成 唐春安 齐安文 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1999年第5期55-56,共2页
根据混凝土试件三点弯曲试验的物理模型,用MFPA数值模拟软件分别对砂浆和混凝土的三点弯曲试件的破坏全过程进行模拟.给出两个试件的载荷与加载点位移关系曲线,并进行了对比分析.
关键词 三点弯曲试件 混凝土 断裂韧度
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脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度 被引量:11
3
作者 王启智 汪坤 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1-5,共5页
三点弯曲试样广泛用于测定各种材料的强度,断裂能和断裂韧度.利用材料力学和断裂力学原理,得到脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度的无量纲化显式表达式,并给出这些无量纲化力学量的图表,揭示它们随切槽深度变化的规律.两种... 三点弯曲试样广泛用于测定各种材料的强度,断裂能和断裂韧度.利用材料力学和断裂力学原理,得到脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度的无量纲化显式表达式,并给出这些无量纲化力学量的图表,揭示它们随切槽深度变化的规律.两种力学分析方法所得结果基本一致,还指出使它们进一步完善的研究方向.验证和讨论了与文献[6~8]中相应的实验荷载-挠度曲线,理论与实验结果比较吻合.利用得到的表达式和图表,可以鉴别脆性材料荷载-位移曲线峰前(最大荷载前)部分所显示的无量纲化最大荷载及其挠度和刚度的变化合理性, 以及预测实验时这些力学量随切槽深度变化的情况. 展开更多
关键词 脆性材料 三点弯曲试样 最大荷载 挠度 刚度 无量纲化
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金属基陶瓷涂层弹性模量和界面断裂韧度 被引量:8
4
作者 徐连勇 荆洪阳 +1 位作者 霍立兴 张玉凤 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期55-58,共4页
对双面涂层三点弯曲试验方法进行了改进(两面涂层不必等厚度),基于该理论对一种铁基陶瓷涂层进行了试验研究,并与单面涂层的三点弯曲试验结果进行了比较。结果表明,随涂层厚度的增大,弹性模量增大。分析认为,一方面涂层越厚,测量精度越... 对双面涂层三点弯曲试验方法进行了改进(两面涂层不必等厚度),基于该理论对一种铁基陶瓷涂层进行了试验研究,并与单面涂层的三点弯曲试验结果进行了比较。结果表明,随涂层厚度的增大,弹性模量增大。分析认为,一方面涂层越厚,测量精度越高;另一方面涂层厚度增大,孔隙率降低,使得弹性模量增大。研究发现涂层弹性模量与喷涂方向有关,呈现了各向异性的特性。文中还介绍了测量涂层/基体界面断裂韧度的研究进展,着重介绍了测量界面临界应变能量释放率的四点弯曲试验、改进的拉伸试验方法以及采用威布尔应力评价界面强度的局部法。 展开更多
关键词 涂层 弹性模量 三点弯曲 双面涂层试样 界面断裂韧度
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基于三点弯小试样测量蠕变参数的理论分析 被引量:6
5
作者 马渊睿 周帼彦 涂善东 《压力容器》 北大核心 2010年第6期21-27,58,共8页
通过三点弯小试样试验,推导出Norton方程蠕变参数的理论公式,实现了与传统单轴拉伸蠕变试验结果之间的转换。在此基础上建立了1Cr0.5Mo耐热钢小试样的三点弯有限元模型,分析了在550℃、恒载荷条件下的试样中心挠度、应力随时间的变化规... 通过三点弯小试样试验,推导出Norton方程蠕变参数的理论公式,实现了与传统单轴拉伸蠕变试验结果之间的转换。在此基础上建立了1Cr0.5Mo耐热钢小试样的三点弯有限元模型,分析了在550℃、恒载荷条件下的试样中心挠度、应力随时间的变化规律,得到蠕变参数,验证了三点弯试验获得材料蠕变性能的可行性,并模拟分析了影响结果的各种因素,发现结果对小试样的尺寸偏差相当敏感,制备试样的过程中要特别注意尺寸精度。 展开更多
关键词 三点弯 小试样 有限元 蠕变参数
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冲击载荷下镁铝合金裂纹动态扩展过程的数值模拟 被引量:5
6
作者 郭历伦 钟卫洲 +1 位作者 陈忠富 罗景润 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期648-654,共7页
采用基于黏聚裂纹模型的扩展有限元方法,开展了镁铝合金结构冲击破坏过程的数值模拟研究。通过镁铝合金三点弯曲试样冲击实验,获得了不同子弹撞击速度下试样的冲击破坏模式。在此基础上,建立了实验结构的扩展有限元模型,并采用最大主应... 采用基于黏聚裂纹模型的扩展有限元方法,开展了镁铝合金结构冲击破坏过程的数值模拟研究。通过镁铝合金三点弯曲试样冲击实验,获得了不同子弹撞击速度下试样的冲击破坏模式。在此基础上,建立了实验结构的扩展有限元模型,并采用最大主应力准则,以及含损伤型的本构关系模拟材料的冲击断裂行为。对于裂纹尖端附近区域,采用黏聚裂纹模型模拟裂纹的断裂过程。对子弹速度分别为12.2、15.1、26.3m/s的3种工况下镁铝合金试样的动态破坏过程进行了数值模拟研究,获得了与实验相一致的断裂模式。计算结果表明,试样以Ⅰ型断裂模式为主,裂纹沿初始预制裂纹方向扩展。当裂纹扩展到一定程度后,在试样韧带区域被撞击端附近,由于应力波及边界效应导致该区域处于复杂应力状态,试样出现复合型断裂模式,裂纹偏离原扩展路径,与本文实验结果相吻合。 展开更多
关键词 固体力学 动态破坏 扩展有限元 镁铝合金 黏聚裂纹模型 三点弯曲实验
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双材料界面裂纹动态应力强度因子有限元分析 被引量:4
7
作者 马振洲 王小乐 +1 位作者 刘恩欣 杨文坡 《水利与建筑工程学报》 2019年第2期101-104,共4页
为研究界面裂纹动态应力强度因子在冲击荷载作用下的变化规律,利用双材料界面理论,推导出界面裂纹尖端的应力强度因子表达式。采用ANSYS有限元软件,对由不同材料组合而成的四点剪切复合试样进行动态响应分析,发现张开型应力强度因子K_1... 为研究界面裂纹动态应力强度因子在冲击荷载作用下的变化规律,利用双材料界面理论,推导出界面裂纹尖端的应力强度因子表达式。采用ANSYS有限元软件,对由不同材料组合而成的四点剪切复合试样进行动态响应分析,发现张开型应力强度因子K_1随着模态角的增加而减小,剪切型应力强度因子K_2的绝对值则随着模态角的增加而增大,且变化趋势较张开型应力强度因子K_1更复杂。进而将该理论运用到均质三点弯曲试样的动态响应分析中,发现通过有限元计算得到冲击荷载下的动态应力强度因子具有较高的精度。 展开更多
关键词 双材料界面理论 动态应力强度因子 冲击荷载 四点剪切复合试样 模态角 三点弯曲试样
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柔度法测算三点弯曲试样疲劳裂纹长度的影响因素
8
作者 高宇昊 王佳 +2 位作者 朱官朋 房坤 翟建飞 《理化检验(物理分册)》 CAS 2024年第3期4-9,15,共7页
使用柔度法对不同厚度三点弯曲试样的疲劳裂纹长度进行测算,结合有限元仿真分析方法,研究了试样厚度、柔度函数关系式的适用条件、材料的弹性模量、裂纹前缘弯曲程度、引伸计标距等因素对柔度法测算裂纹长度准确性的影响。结果表明:归... 使用柔度法对不同厚度三点弯曲试样的疲劳裂纹长度进行测算,结合有限元仿真分析方法,研究了试样厚度、柔度函数关系式的适用条件、材料的弹性模量、裂纹前缘弯曲程度、引伸计标距等因素对柔度法测算裂纹长度准确性的影响。结果表明:归一化实际裂纹长度不小于0.3是保证柔度法测算结果准确性的必要条件;用有限元方法模拟平直的贯穿型裂纹,归一化模拟裂纹长度不小于0.3时,柔度函数关系式与模拟结果的吻合程度较高;当试样厚度不大于40 mm时,在柔度函数关系式中使用材料的弹性模量可以获得较为准确的测算结果;随着试样厚度的增加,裂纹前缘圆弧角度增大,裂纹平直度降低,导致测算裂纹长度比实际裂纹长度偏小。 展开更多
关键词 三点弯曲试样 柔度法 裂纹长度 有限元模拟 疲劳裂纹扩展试验
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三点弯曲试件混凝土K_(IC)尺寸效应公式的修正 被引量:4
9
作者 曹亮 王向东 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期63-66,共4页
混凝土裂缝前缘存在断裂过程区,以往研究混凝土断裂韧度KIC尺寸效应时未考虑断裂过程区的影响.为此,基于Weibull脆性破坏统计理论,在考虑混凝土裂缝亚临界扩展条件的基础上对三点弯曲试件混凝土KIC尺寸效应换算公式进行了修正,并通过一... 混凝土裂缝前缘存在断裂过程区,以往研究混凝土断裂韧度KIC尺寸效应时未考虑断裂过程区的影响.为此,基于Weibull脆性破坏统计理论,在考虑混凝土裂缝亚临界扩展条件的基础上对三点弯曲试件混凝土KIC尺寸效应换算公式进行了修正,并通过一组试验数据得到了便于工程应用的KIC尺寸效应换算公式的近似表达式. 展开更多
关键词 混凝土 三点弯曲试件 断裂韧度 尺寸效应 断裂过程区
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A CATASTROPHE ANALYSIS ON THE STABILITY OF THE CRACK GROWTH IN THREE-POINT BENDING SPECIMENS 被引量:2
10
作者 Wei Demin Fan Xuejun, Taiyuan Unversity of Technology, Taiyuan 030024 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 1996年第2期179-183,共5页
This paper presents an attempt at the application of catastrophe theory to the stability analysis of J-controlled crack growth in three-point bending specimens. By introducing the solutions of J-integral in the comple... This paper presents an attempt at the application of catastrophe theory to the stability analysis of J-controlled crack growth in three-point bending specimens. By introducing the solutions of J-integral in the completely yielding state for the ideal plastic material, the critical condition of losing stability for the crack propagation in the specimen is obtained, based on the cusp catastrophe theory. The process of the crack growth from geometrical sense is described. 展开更多
关键词 crack growth STABILITY cusp catastrophe J-INTEGRAL three-point bending specimen
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316L三点弯曲试样动静态断裂韧性对比实验研究 被引量:3
11
作者 曲嘉 庞跃钊 孙晓庆 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第11期13-16,共4页
为研究316L型不锈钢的动静态断裂韧性,该文使用Instron-4505万能材料试验机对含有预制裂纹的316L型不锈钢试样进行准静态三点弯曲实验,测得其准静态断裂韧性应力强度因子K_I=53.34 MPam,同时基于霍普金森压杆(SHPB)技术对该材料三点弯... 为研究316L型不锈钢的动静态断裂韧性,该文使用Instron-4505万能材料试验机对含有预制裂纹的316L型不锈钢试样进行准静态三点弯曲实验,测得其准静态断裂韧性应力强度因子K_I=53.34 MPam,同时基于霍普金森压杆(SHPB)技术对该材料三点弯曲试样进行动态断裂韧性的实验研究,测得其在3种不同加载率下的动态断裂韧性应力强度因子。结果表明:316L型不锈钢是率敏感材料,随着加载率的增加,该材料的动态断裂韧性呈下降趋势,且其断裂力学性能优良,可在工程实际中广泛应用。 展开更多
关键词 断裂韧性 三点弯曲试样 霍普金森压杆 316L型不锈钢
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Hopkinson压杆入射杆形状对动态断裂参量影响的数值方法研究 被引量:2
12
作者 陈华燕 曾祥国 +2 位作者 钱晓军 王清远 许书生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期120-125,共6页
利用Hopkinson压杆测量三点弯曲试样材料的动态应力强度因子,应力波载荷的惯性效应和弥散效应对试验结果不可忽略的影响已被许多学者的实验结果证实。将不同Hopkinson压杆入射杆形状产生的载荷—时间历程曲线作为动态有限元模型的载荷信... 利用Hopkinson压杆测量三点弯曲试样材料的动态应力强度因子,应力波载荷的惯性效应和弥散效应对试验结果不可忽略的影响已被许多学者的实验结果证实。将不同Hopkinson压杆入射杆形状产生的载荷—时间历程曲线作为动态有限元模型的载荷信息,采用Ansys/LS-DYNA有限元软件,基于虚拟裂纹闭合技术(virtual crack closure technique,VCCT)计算得到三点弯曲试样的动态应力强度因子变化曲线,曲线上起裂时间对应的值即为材料的动态断裂韧度。进一步考虑入射杆形状及惯性效应对冲击载荷曲线的影响,研究动态应力强度因子的变化规律,为Hopkinson压杆测试动态断裂韧度提供合理、可行的方法。 展开更多
关键词 HOPKINSON压杆 三点弯曲试样 动态应力强度因子 虚拟裂纹闭合技术
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基于示波冲击实验材料动态断裂韧度测试技术的研究 被引量:2
13
作者 许振琦 朱世范 +2 位作者 果春焕 王延春 姜风春 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期149-153,共5页
采用预裂纹Charpy冲击试样,基于示波冲击试验建立了测试材料动态断裂韧度的试验方法。与以往预裂纹试样动态应力强度因子的计算方法不同,采用Timoshenko梁理论,提出了一种简单方法来计算三点弯曲试样的刚度K(a),由此建立了三点弯曲试样... 采用预裂纹Charpy冲击试样,基于示波冲击试验建立了测试材料动态断裂韧度的试验方法。与以往预裂纹试样动态应力强度因子的计算方法不同,采用Timoshenko梁理论,提出了一种简单方法来计算三点弯曲试样的刚度K(a),由此建立了三点弯曲试样动态应力强度因子的计算方法,通过实验测得启裂时间,从而确定动态断裂韧度。采用有限元方法对试样动态应力强度因子的理论计算方法进行了验证。结果表明,建立的计算方法准确、可靠,避免了复杂的数值计算,便于工程应用。 展开更多
关键词 示波冲击 动态断裂韧性 三点弯曲试样 有限元分析
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Ⅰ型裂纹应力强度因子的有限元计算方法 被引量:1
14
作者 李磅磅 邹志鉴 《农业装备与车辆工程》 2022年第4期70-73,共4页
建立求解应力强度因子的三点弯曲试样模型,采用位移外推法、应力外推法、虚拟裂纹闭合法等3种不同的方法计算Ⅰ型裂纹应力强度因子K_(I)。研究了载荷、裂纹长度、试样的几何参数等对Ⅰ型裂纹应力强度因子的影响。结果表明,3种方法计算出... 建立求解应力强度因子的三点弯曲试样模型,采用位移外推法、应力外推法、虚拟裂纹闭合法等3种不同的方法计算Ⅰ型裂纹应力强度因子K_(I)。研究了载荷、裂纹长度、试样的几何参数等对Ⅰ型裂纹应力强度因子的影响。结果表明,3种方法计算出的KI值的结果一致性良好,与解析解相比都能达到较高精度。分析比较3种计算方法,对裂纹应力强度因子计算方法的选择提供参考。 展开更多
关键词 应力强度因子 位移外推法 虚拟裂纹闭合法 三点弯曲试样
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基于Abaqus柔度标定法的Q235材料断裂韧性仿真 被引量:1
15
作者 董达善 朱晓宇 梅潇 《计算机辅助工程》 2012年第4期40-42,共3页
为简便、准确地获得Q235材料的应力强度因子值和J积分值,用Abaqus对Q235材料进行有限元仿真,得到三点弯曲试样及其裂纹尖端区域的应力分布情况;针对裂纹尖端的奇异性,引入折叠单元进行裂纹尖端单元的奇异性建模.不同尺寸试件应力强度因... 为简便、准确地获得Q235材料的应力强度因子值和J积分值,用Abaqus对Q235材料进行有限元仿真,得到三点弯曲试样及其裂纹尖端区域的应力分布情况;针对裂纹尖端的奇异性,引入折叠单元进行裂纹尖端单元的奇异性建模.不同尺寸试件应力强度因子仿真值与试验值基本一致,表明该方法可以准确预测材料断裂参数. 展开更多
关键词 Q235材料 断裂韧性 三点弯曲试样 裂纹尖端 奇异性 有限元
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三点弯小试样测试材料蠕变性能的方法 被引量:1
16
作者 庄法坤 周帼彦 涂善东 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期107-115,共9页
描述了三点弯小试样测试材料蠕变性能的方法,建立了三点弯同传统蠕变试验的解析关联式。模拟了23CrMoNiWV88材料在540℃时三点弯小试样的试验过程,分析了试样中心位移、应力、应变随时间的变化规律,验证了采用该方法获取材料蠕变性能的... 描述了三点弯小试样测试材料蠕变性能的方法,建立了三点弯同传统蠕变试验的解析关联式。模拟了23CrMoNiWV88材料在540℃时三点弯小试样的试验过程,分析了试样中心位移、应力、应变随时间的变化规律,验证了采用该方法获取材料蠕变性能的可行性,并在数值模拟的基础上建立了三点弯蠕变试验同传统单轴蠕变试验的转换式,求取了材料的蠕变性能参数,结果表明模拟值与理论值吻合较好。基于数值模拟结果,修正了两者的解析关联式,并分析了进一步开展试验研究的必要性。 展开更多
关键词 三点弯 小试样 数值模拟 蠕变性能
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高温紧凑式回热器材料蠕变参数的试验研究 被引量:1
17
作者 刘波 黄聪 +3 位作者 刘帆 雷鸣 庄法坤 周帼彦 《化工机械》 CAS 2012年第2期143-145,153,共4页
采用三点弯小试样方法,对高温紧凑式回热器用材P91在600℃、不同载荷下进行了3组蠕变试验,蠕变曲线具有明显的第一、二阶段,且第二阶段持续时间长。3组(P,ds)在双对数坐标系里呈线性关系,验证了三点弯小试样预测蠕变参数的可行性,但... 采用三点弯小试样方法,对高温紧凑式回热器用材P91在600℃、不同载荷下进行了3组蠕变试验,蠕变曲线具有明显的第一、二阶段,且第二阶段持续时间长。3组(P,ds)在双对数坐标系里呈线性关系,验证了三点弯小试样预测蠕变参数的可行性,但具体参数之间的转换关系式仍有待深入研究。 展开更多
关键词 高温材料 P91 蠕变参数 三点弯 小试样
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混凝土断裂参数的灰关联分析 被引量:1
18
作者 张滇军 徐世烺 王娜 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期395-400,共6页
针对目前混凝土断裂试验数据少、较难应用传统统计方法进行分析的现状,将灰关联分析方法引入到混凝土三点弯曲梁和大型紧凑拉伸试件断裂参数的相关性分析中,考查了各断裂参数的相关性,讨论了各种相关性产生的原因.结果表明,三点弯曲梁... 针对目前混凝土断裂试验数据少、较难应用传统统计方法进行分析的现状,将灰关联分析方法引入到混凝土三点弯曲梁和大型紧凑拉伸试件断裂参数的相关性分析中,考查了各断裂参数的相关性,讨论了各种相关性产生的原因.结果表明,三点弯曲梁的断裂韧度和断裂能有较大的尺寸效应,而紧凑拉伸试件的断裂参数无明显的尺寸效应,为混凝土的断裂分析提供了一个新的途径. 展开更多
关键词 混凝土断裂 三点弯曲梁 紧凑拉伸试件 灰关联分析
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利用小尺寸缺口试样测定延性材料的单轴本构关系
19
作者 尹涛 蔡力勋 +1 位作者 陈辉 包陈 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期81-86,共6页
提出了一种利用三点弯曲试样获取延性材料本构关系的测试方法:针对小尺寸缺口试样的三点弯曲线载荷-位移曲线,采用有限元辅助测试(Finite-element-analysis aided tests,FAT)方法,迭代获得材料代表性体积单元(Representative volume ele... 提出了一种利用三点弯曲试样获取延性材料本构关系的测试方法:针对小尺寸缺口试样的三点弯曲线载荷-位移曲线,采用有限元辅助测试(Finite-element-analysis aided tests,FAT)方法,迭代获得材料代表性体积单元(Representative volume element,RVE)本构关系。研究表明,两种延性材料的有限元迭代反求结果和单轴拉伸试验结果吻合较好。应用该方法,可以采用小尺寸缺口试样来获取延性材料的本构关系。 展开更多
关键词 FAT方法 单轴本构关系 小尺寸试样 缺口试样 三点弯曲
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