三点弯曲试样弹塑性有限元分析

采用K.J.Bathe《自动动态增量非线性分析有限元程序》(ADINA)对三弯曲试样进行弹塑性有限元计算,分析了裂纹尖端附近应力应变场的特征,着重分析了转动因子γ与裂纹尖端张开位移δ、无量纲载荷P/P_1、无量纲裂纹嘴张开位移V/V_I以及裂纹嘴张开位移V与加载点位移(?)之间的关系,并提出了在COD试验中采用非常值转动因子γ的建议。     

C形试样的极限载荷和J积分

本文根据塑性力学滑移线场理论求出C形试样的极限载荷P_L,通过试验找到C形试样的无量纲柔度BEC表达式和加力点间弹塑性位移△表达式,并根据J积分与形变功的关系式提出C形试样的J积分公式。     

J积分测试中裂纹扩展量的控制

本文就三点弯曲试件提出一个表达式指出裂纹扩展量和裂纹顶端张开位移两者对电位变化的影响有交互作用。表达式得到几种中强钢和一种铝合金的实验数据的证实。为使第一个试件的裂纹扩展量比较小,建议将电位变化值取为其初始电位的3.8％。     

冻土非线性断裂破坏过程数值计算分析

冻土具有非线性特征,因此其断裂破坏过程也是非线性的并存在微裂纹损伤区(MDZ),将MDZ简化为虚拟裂纹,并考虑到冻土特性,假定在虚裂纹面上存在着胶结力,提出了冻土断裂破坏的胶结力裂纹模型,并具体讨论了张拉型破坏和压缩破坏的胶结力裂纹模型.其次,依据Paris位移公式,分别推导均布外力作用下,裂纹面上作用有非线性分布胶结力情况的裂纹尖端张开位移一般表达式,进一步导出了三点弯曲梁及压缩破坏的裂尖张开位移表达式,为冻土非线性破坏过程及特征参数的计算提供依据.最后分别对三点弯曲梁模型及有侧限压缩模型进行了数值计算.对三点弯曲梁计算了不同温度下冻土破坏过程曲线,给出了不同土质非线性破坏特征值-临界张开位移值,并与实测值进行比较,二者相符;对压缩模型,给出了裂纹张开位移过程曲线和不同土质张开位移临界值,并与理论预测值进行了比较,二者也基本相符.在计算方法上采用了有限元和解析法相结合的半解析有限元法.     

支座位移作用下三边支承矩形板弯曲统一解法

提出了统一的三边支承矩形薄板弯曲挠度表达式，可以解决三边支承矩形板在边界发生任意支座位移时的弯曲变形。该方法首先建立切合板边界条件和角点位移的弯曲挠度表达式，然后利用级数的正交性将非三角函数在相应区间上展成相应的三角级数，并比较级数的各项，形成以待定系数为未知项的线性方程，最终解决问题。该求解思路清晰，收敛速度快，计算精度高，适用范围广。     

断裂韧度试样应力强度因子的简便计算式

在断裂力学中,应力强度因子K_1是一个主要数据之一。因此,K_1的计算是断裂力学的一个重要内容。本文只讨论三点弯曲试样(图1)及紧凑拉伸试样(图2)的应力强度因子K_1的表达式。一、K_1的简便计算式为了测试材料的断裂韧度值,必须知道相应条件下裂纹尖端的应力强度因子K_1值。美国材料试验协会(ASTM)1972年公布的标准试验ASTME399-72中把三点弯曲试样和     

大径比高拱断裂韧性试样的力学标定

本文提出了两种形状简单、便于加工、非常适用于带中心孔的轴类大锻件的大径比高拱断裂韧性试样并通过力学标定找到了这两种断裂韧性试样的应力强度因子K_1的表达式。4OC_r钢经调质后制成的标准三点弯曲试样,J_(1C)试样及大径比高拱试样的断裂韧性测试结果表明,采用这种试样所得到的测试结果具有足够的准确性。在同样的原始条件下,采用大径比高拱试样可以加工出W值高得多的断裂韧性试样。     

基于尺寸效应的砼双K韧度的试验推定

为确定混凝土材料的真实断裂韧度,分析了几种混凝土断裂韧度尺寸效应规律,提出了三点弯曲粱测试的起裂韧度KiniIC和失稳韧度KunIC尺寸效应表达式及真实断裂韧度的趋势线外推法.采用在建桥梁上部结构用高强混凝土制作了6组几何相似,最大尺寸为长×高×宽＝1280 mm×320 mm×160mm,总共18根带预制缺口的素混凝土平面应变三点弯曲试件,由载荷-加载点位移、载荷.裂缝口张开位移曲线和裂缝前沿应变等计算得到双K韧度值.结果表明,混凝土双K韧度符合现在提出的尺寸效应规律,而趋势线外推法可用于测定工程中大尺寸混凝土的断裂韧度.     

多冲疲劳裂纹萌生期和扩展速率的测定

本文给出了一个多冲疲劳裂纹长度α和冲击周次N的拟合方程:N=N_全-C'(W-α)~n',由此方程可外推出裂纹萌生期N_0和计算裂纹扩展速率,并且推导了标准三点弯曲试样裂纹尖端应力场强度因子K_1冲击能量A的表达式。这些结果为深入研究多冲疲劳提供了新的试验方法和数据处理方法。     

一种帮助记忆热力学方程式的图形

(一)引言热力学函数F、G、H、U 的微分表达式、麦克士威关系式以及吉布斯——亥姆霍兹方程式等都是热力学理论中最重要的方程式。记熟它们对于热力学问题的运算有很大好处。为了帮助记忆,有些人曾经提出各种不同的帮助记忆的方法。在这些方法中大多数是关于函数F、G、H、U 的微分表达式和麦克士威关系式的记忆;其中有些仅提供帮助记忆函数的微分表达式。或者麦克士威关系式的方法。唯有Christie 给出了帮助记忆函数的表达式、微分表达式、麦克士威关系式以及函数的偏微商表达式的方法。本文将介绍一种帮助记忆较多的热力学方程式的简便方法。     

15MnTi疲劳裂纹扩展速率的研究

由于疲劳裂纹扩展速率(da)/(dN)决定于当时裂纹顶端附近的应力应变状态,本文根据线弹性范围内的Paris关系,提出三点弯曲试样在线弹性至全屈服范围内,(da)/(dN)应服从下述关系:(da)/(dN)=C_1(△J)~r。在计算了三点弯曲试样的丁极分后,我们分别得到高周疲劳和纸周疲劳的表达式,而且它们各与Paris关系和Coff-in-Manson关系相当,15MnTi的实验结果初步证明了这些表达式的正确性。     

一种大量程疲劳试验机实现小试样预制裂纹的方法

根据简单的力学原理，提出了一种使用大量程程控高频疲劳试验机，按照国标2038-91标准预制三点弯曲小试样裂纹的方法——双试样法，并与单试样法进行了对比，给出了实验数据，说明了双试样法的优点，详细给出了三点弯曲试样裂纹预制的相关公式及确定各个载荷具体方法。     

用等参数奇性单元计算直三点弯曲试样的K_1值

本文采用“位移法”,应用八节点等参数奇性单元,对标准直三点弯曲试样裂纹相对深度为:a/W=0.25,0.30,0.50,0.55,0.60的五种情况,分别用“规整”与“裂纹尖端附近加密”两种网格划分方式,计算了K_I值,换算成无量纲应力强度因子,与边界配位法结果进行了对比。误差都在3%以内。     

光电成象系统全色点扩散函数的研究

本文建立新的一阶横向象差半径的三维坐标曲面图形,用形象的手段讨论阴极透镜的全色点扩散函数,给出了在一股象面上归一化全色点扩散函数的表达式及若干实例。     

数点集中力作用下弹性支承板的弯曲

在建筑结构设计中的弹性基板的计算一般采用有限元法或图表法。在理论上没有一般性的解析表达式。本文由边界积分法给出了一般封闭解析解的表达式。作为算例，求解了有六个点作用集中力的弹性地基上四边简支的厚板弯曲问题，且与有限元结果进行了对照，验证了本文给出的一般性的封闭解析解表达式的正确性。     

保角映射及δ函数在弹性力学中的应用

在这篇文章中应用保角映射解决了开有小孔的平面问题,给出了应力、位移及边界条件的复变函数表达式。应用δ函数的概念,给出了薄受集中力作用时应力的复变函数表达式,只要选择适当的应力函数,即可得到平面问题的解答。     

用激光散斑全场分析法研究断裂试件位移场及测定K_Ⅰ

应用激光散斑法于断裂力学领域,在已发表的文献中,求取K_(?)值多见采用逐点分析法,对位移全场分布没有一个直观的了解,同时由于受激光束大小的限制,使结果带来相对误差仍较大.本文采用全场分析法,用一对正交滤波孔,可直接从条纹图中求取任意方向的位移分量.并结合三点弯曲试件,求出了一定载荷下的位移分布函数,能完全取自裂纹尖端上一点的张开位移值,精确地测定K_(?).     

基于局部法由示波冲击试验对断裂韧性的预测

研究了基于局部法由冲击试验对三点弯曲试样断裂韧性的预测。通过对X65管线钢韧脆转变温度下的示坡冲击及三点弯曲试验，得到示波冲击试验每个试样的能量-时间、载荷-时间、载荷点位移一时间的关系曲线和三点弯曲试验每个试样的断裂韧性值。利用有限元方法分析了示波冲击及三点弯曲试样裂纹尖端的应力场，通过自编程序求出示波冲击试样和三点弯曲试样的材料局部断裂参量，验证了临界成布尔应力符合局部法理论中的双参数成布尔分布，且证明了对本研究的两类试样，临界成布尔应力与试样尺寸和加载形式无关。基于局部法在脆性断裂条件下成功地实现了由示波冲击结果来预测三点弯曲试样的断裂韧性，不仅验证了局部法理论对X65管线钢的适用性，而且证明基于局部法可以通过冲击吸收功来预测和评价材料的断裂韧性。     

脆性材料弯曲试验试样规格的试验研究

本文比较了不同尺寸规格的试样在不同跨距时得到的静弯曲试验载荷-位移曲线,以图寻求清晰表达脆性材料微小塑性差别的弯曲试验方法。试验表明,厚度小而宽厚比≥5的小型试样三点弯曲试验是有利的。文中还推荐了适用于钢结硬质合金的弯曲试验试样。     

恒幅循环荷载作用下FRP加固桥梁疲劳寿命预测

在线性渐进叠加假定的基础上,理论推导了三点弯曲荷载下FRP加固桥梁应力强度因子的计算公式,并结合FRP加固桥梁疲劳裂纹扩展试验,分析了FRP加固梁裂纹的扩展行为,验证了裂缝口张开位移CMOD的经验公式可用于计算标准三点弯曲梁的裂缝口张开位移,进而计算断裂模型中梁的临界有效裂缝长度.利用线弹性断裂力学中应力强度因子对疲劳裂纹扩展进行定量描述,进而对FRP加固桥梁的疲劳寿命进行预估算研究.