| 含不同角度穿透裂纹板拉伸断裂的有限元模拟 |
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| 作者姓名： | 刘磊 刘亚东 张亚军 徐胜利 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学技术大学近代力学系,安徽合肥,230027
2. 中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳,621900 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年基金 |
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| 摘 要： | 对含不同预置角度穿透裂纹板受拉伸断裂过程进行了数值模拟.选用增量型弹塑性本构关系,采用自编有限元程序求解虚功原理方程,裂纹扩展参照了LS-DYNA商业计算软件处理断裂问题的单元失效方法,考核了不同幅值载荷和预置裂纹角度的影响,给出了不同时刻等效应力云图和指定点的应力、应变随时间变化曲线.计算结果表明:当应力波在板中传播时,会在裂纹尖端引起应力集中,板产生垂直裂纹和水平裂纹.垂直裂纹扩展垂直于加载方向,水平裂纹扩展平行于加载方向,两者均与预置裂纹角度无关.板上不同位置的应力变化仅和相对裂尖位置相关,而与预置裂纹角度无关.相对裂尖位置、与板边界距离和加载位置是影响应变随时间变化的主要因素.当载荷幅值较小时,不会出现裂纹扩展.当载荷幅值较大时,聚集在裂纹尖端的应变能需较长时间才能释放,这会影响水平裂纹的出现时间.
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| 关 键 词： | 有限元 拉伸断裂 裂纹 弹塑性本构 |
| 收稿时间： | 2010-11-27 |
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