脆性-韌性斷裂機(jī)理與判據(jù)及裂尖變形理論研究.pdf

1、本文針對(duì)脆性斷裂和韌性斷裂特性和機(jī)理，在下列方面進(jìn)行了比較深入而系統(tǒng)的理論分析和數(shù)值計(jì)算。首先通過分析斷裂的宏觀和細(xì)微觀行為，探討了宏觀與微觀斷裂之間的相互關(guān)系，然后從另一個(gè)新的角度提出并闡述了脆性斷裂和韌性斷裂的裂紋開裂擴(kuò)展機(jī)理，根據(jù)脆性斷裂與韌性斷裂過程中裂紋不同的開裂形式和機(jī)理，對(duì)裂紋尖端處進(jìn)行了不同形式的簡(jiǎn)化，分別建立了適用于脆性斷裂和韌性斷裂過程分析的裂尖簡(jiǎn)化斷裂模型。根據(jù)此模型，本文利用通用有限元分析軟件ABAQUS和通用分

2、析工具軟件MATLAB詳細(xì)地分析了Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型載荷作用下的裂尖處應(yīng)力分布，建立了裂尖徑向平面最大應(yīng)力準(zhǔn)則MSRP，給出了Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型載荷模式下發(fā)生脆性斷裂的復(fù)合判據(jù)。另外，對(duì)于韌性斷裂問題，通過對(duì)裂尖彈塑性應(yīng)力場(chǎng)的深入分析，本文提出了新的韌性斷裂機(jī)理。根據(jù)韌性斷裂試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析表明，韌性斷裂過程中存在著不同的裂紋開裂擴(kuò)展形式，而且在韌性斷裂開裂過程中促使裂紋開裂擴(kuò)展的主要驅(qū)動(dòng)因素也不盡相同。同時(shí)，根據(jù)上述裂尖變形理論，采用應(yīng)