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，對裂紋尖端處進(jìn)行了不同形式的簡化，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，對于韌性斷裂問題，通過對裂尖彈塑性應(yīng)力場的深入分析，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)動因素也不盡相同。同時，根據(jù)上述裂尖變形理論，采用應(yīng)