导读:本文包含了动态断裂韧性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:韧性,动态,试样,数值,合金,紧凑,模型。
动态断裂韧性论文文献综述
王佳斌[1]（2019）在《高应变率下金属材料动态断裂韧性的数值模拟分析及其实验研究》一文中研究指出金属材料因自身具有高强度、高硬度、良好的塑性和较好的冲击韧性等众多优良机械特性,在航空航天、武器装备、交通运输和机械加工成形等军事和民用领域的应用中扮演着无可代替的角色。但现今科学技术发展迅速,金属构件自身的结构越来越复杂,精度要求越来越高,使用环境也越来越苛刻恶劣,因此在服役期间不可避免要承受冲击载荷作用。尤其是在航空航天领域中,航空发动机的涡轮叶片和涡轮盘通常工作在高温高压的环境中还时常承受冲击载荷作用,冲击载荷的作用会使材料处在一个高应变率下,而在高应变率下金属构件极易发生精度受损、失效甚至发生断裂,结构断裂对机械构件来说是灾难性的。而动态断裂韧性是评价金属材料断裂性能的重要标准。因此,研究高应变率下金属材料的动态断裂韧性具有十分重要的工程意义。本文选用GH4169镍基合金这种在制造航空发动机涡轮叶片和涡轮盘应用最为广泛的材料为研究对象,采用实验-数值法研究在高应变率下金属材料的动态断裂韧性。本文主要研究内容有:(1)基于本文所使用的改进式Hopkinson压杆设备进行一维应力波整形技术的研究,为了抑制应力波在入射杆中传播的几何弥散,得到光滑的入射波和反射波信号,保证测点处应变与加载点实际应变的一致性,在入射杆加载端粘贴整形器,找到了更加适合本实验使用的整形器尺寸。(2)利用改进式Hopkinson压杆对GH4169镍基合金叁点弯曲试样进行了冲击实验,得到了载荷时程曲线和试样的起裂时间,为之后的数值计算材料的动态断裂韧性提供必要的建模数据和边界条件;采用高速摄像机对叁点弯曲试样的断裂过程进行了全程跟踪拍摄,并利用图像处理软件分析断裂过程中的应变云图,获得了更加准确合理的贴片方式。(3)为了给数值模拟提供材料在高应变率下的本构,根据冲击动力学知识在利用数值法对冲击实验进行模拟时,试样的材料本构需要畸变率和容变率共同描述。本文利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)分别对GH4169镍基合金进行了不同高应变率下的压缩实验,获得不同应变率下的应力-应变曲线,后利用MATLAB软件拟合出GH4169镍基合金的Johnson-Cook本构模型,为数值模拟提供材料的畸变律;利用分子动力学(MD)采用MSST计算出GH4169镍基合金的Grüneisen状态方程,为数值模拟提供材料的容变律。(4)利用ANSYS/LS-DYNA软件结合叁点弯曲实验得到数据采用虚拟裂纹闭合法(VCCT)法计算出GH4169镍基合金叁点弯曲试样的动态断裂韧性,发现GH4169镍基合金的动态断裂韧性随着加载速度的增加有逐渐增加的趋势表现出率敏感性和止裂性;利用内聚力模型(CZM)对叁点弯曲实验进行数值模拟,数值模拟结果与实验结果对比发现,内聚力模型可很好的对冲击断裂实验进行模拟分析。本文研究结果表明,在考虑材料高应变率下的本构模型后,再利用实验-数值法对高应变率下金属材料的动态断裂韧性计算是可行的。同时,得到的GH4169镍基合金的动态断裂韧性可为人们在高应变率下使用GH4169镍基合金进行结构设计时的安全评估提供参考。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2019-03-25）
戴冰[2]（2019）在《缺口类型对叁点弯曲试样动态断裂韧性影响研究》一文中研究指出金属材料中含有的缺陷主要分为裂纹和缺口两类,其中V型缺口和U型缺口是缺口的两种主要类型。本文基于分离式霍普金森压杆对2A12-T4铝合金预制裂纹叁点弯曲试样的动态断裂韧性进行了仿真计算,研究了不同缺口类型对叁点弯曲试样动态断裂韧性的影响规律,模拟了Q345钢叁点弯曲试样在不同加载速率下进行动态加载的断裂过程,分析了裂纹与缺口在不同加载速率下的起裂时间和J积分的变化规律。本文主要内容包括:(1)对2A12-T4铝合金预制裂纹叁点弯曲试样进行基于分离式霍普金森压杆的动态断裂仿真,试样尺寸参考GB/T21143-2007国标进行设计。计算得到试样的动态断裂韧性,与其他论文中的实验进行对比,验证了仿真的可靠性。(2)对2A12-T4铝合金V型缺口和U型缺口叁点弯曲试样的缺口尖端动态J积分进行了仿真计算,研究了当缺口张开角度和曲率半径变化时J积分的变化规律,并与预制裂纹叁点弯曲试样的动态断裂韧性值进行比较,分析当缺口类型不同时对材料动态断裂韧性的影响规律。(3)对Q345钢预制裂纹叁点弯曲试样、V型缺口叁点弯曲试样、U型缺口叁点弯曲试样进行了在加载速率2.5～12.5m/s范围内的动态断裂仿真,试样尺寸参考GB/T21143-2007国标进行设计,得到叁种试样起裂时间和动态J积分随加载速率的变化规律并进行比较,发现加载速率敏感性由高到低为U型缺口试样、V型缺口试样、预制裂纹试样。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-01）
熊启林,李振环,北村隆行[3]（2018）在《多层二硫化钼的动态断裂韧性》一文中研究指出动态断裂韧性是材料动态断裂力学最主要的性能参数,如何确定材料的动态断裂韧性显得尤为重要。本文采用分子动力学模拟方法研究了单层与多层二硫化钼的动态断裂行为。研究了加载速度、层间作用、手型等对动态断裂行为的影响,结果表明它们对二硫化钼动态断裂行为有不同程度影响。我们期望这些结果对二硫化钼在工程中的应用有一定推动作用。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
顾兢[4]（2018）在《块体非晶合金的动态断裂韧性研究》一文中研究指出本论文采用自行改进的霍普金森压杆(Hopkinson pressure bar)装置对Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(10)Ni_(12.5)Be_(22.5)(Vit 1)和Zr_(56)Co_(28)Al_(16)块体非晶合金进行动态叁点弯曲力学行为测试,通过对断面、断口形貌的观察,结合非晶合金微观变形理论模型(自由体积和剪切转变区模型)的分析,探讨了Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(10)Ni_(12.5)Be_(22.5)非晶合金的动态断裂机制及其应变速率敏感性,以及Zr_(56)Co_(28)Al_(16)块体非晶合金通过局部预变形处理的断裂韧性提高机制。Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(10)Ni_(12.5)Be_(22.5)块体金属玻璃在动态加载条件下,最大载荷、剪切带和断裂韧性都随着应力强度因子率呈正相关。缺口尖端塑性区形成和扩展的剪切带随着塑性区变形程度的增大而增殖,剪切带的数量与断裂韧性呈正比。结果表明非晶合金在动态加载条件下,会导致剪切带内绝热升温,使得非晶合金软化熔融,因此在断口表面上产生了如同液体粘性流动所留下的脉络状条纹,同时自由体积在弛豫过程中产生了大量的微孔及细微的裂纹。Zr_(56)Co_(28)Al_(16)块体非晶合金进行预压缩变形处理的方法产生了预存在的剪切带,使得动态断裂过程中的裂纹被预存在剪切带引导和偏转。预压缩载荷为2.5 KN的试样的动态缺口韧性为54.44MPa m~(1/2),相比铸态试样提高了18%。预压缩变形处理能有效地提高断裂韧性,是由于预存在的剪切带在准静态和动态加载条件下均能够引导和偏移裂纹。此外,裂纹能够偏转至塑性区范围以外,并沿预存在的主剪切带扩展。然而,铸态试样的裂纹不能被偏移扩展超过塑性区范围以外。预压缩试样的光滑区域明显大于铸态试样,说明裂纹扩展过程中裂纹尖端发生钝化。因此,通过对缺口试件进行预变形处理的方法,使Zr_(56)Co_(28)Al_(16)块体非晶合金局部发生变形并产生预制的剪切带,局部地改变缺口附近的变形和断裂行为,从而使脆性金属玻璃的动态断裂韧性得到显着的提高。该方法比冷轧等整体预变形的方法更为简单,为提高材料的动态断裂韧性的设计提供了新的思路。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
沈阳,吴维青[5]（2018）在《陶瓷动态断裂韧性的研究》一文中研究指出由于陶瓷材料在工程使用中所呈现的脆性问题日益引起人们的关注,脆性直接影响陶瓷材料的抗裂性能,目前由于有关陶瓷抗裂性能指标测量-断裂韧性的测量方法存在误差很大、可操作性不高等不足,已经影响和制约了陶瓷性能的研究和发展;本文基于陶瓷材料疲劳损伤叁阶段理论,提出了陶瓷材料动态断裂韧性的概念,并通过实验测量出陶瓷材料在动态载荷作用下裂纹萌生之前的韧性变化过程,有效区别在相同烧结温度下堇青石、莫来石陶瓷的动态韧性的差异,为陶瓷材料的韧性测量提出了一种新方法。(本文来源于《福建分析测试》期刊2018年03期）
黄飞,朱兴江,张久峰,张晓丽[6]（2018）在《Q420q桥梁钢动态断裂韧性的研究》一文中研究指出针对桥梁钢板Q420q的实际服役情况设计试验,对比研究了Q420q桥梁钢不同试验温度条件下夏比冲击试样和带预制裂纹的夏比冲击试样的仪器化冲击试验结果的变化,得出两种不同试样的韧脆变化规律,提出该钢种的理论及安全服役温度。(本文来源于《现代冶金》期刊2018年01期）
李冰强[7]（2018）在《基于SHTB实验数值法的纤维增强复合材料动态断裂韧性研究》一文中研究指出随着材料科学的发展,复合材料在近些年以其优越的力学性能广泛应用于国民经济的相关行业。通过对大量工程事故的研究分析,许多损伤的诱因都源于复合材料的断裂行为。断裂行为非常危险且不易察觉,原因是材料在生产和实际应用过程中容易形成内部裂纹,当材料受到载荷作用时,裂纹的存在使得构件以远小于强度准则的应力值开裂破坏。很多断裂事故都是在安全载荷范围内发生的,工程构件内部的裂纹具有很大的安全隐患。因此对于复合材料中裂纹的动态断裂研究尤为重要且意义深远,成为了越来越多科研工作者关注和研究的课题。本文以玻璃纤维增强复合材料制备的紧凑拉伸试样为模型,应用霍普金森拉杆实验技术对其动态力学行为进行研究。同时应用数值模拟软件对实验过程进行还原验证,更深层次的探究试样相关参数变化对复合材料动态断裂行为的影响,本文的主要内容包括:选取玻璃纤维增强复合材料制备的紧凑拉伸试样,测定其基本力学参数。对两种铺设方式的材料分别进行霍普金森拉杆动态断裂实验,采用J判据来表征材料的动态断裂韧性值,将正交铺设与45~°铺设的层合板实验数据进行对比。同时应用数值仿真软件对动态断裂实验进行模拟,得到两种试样的动态断裂韧性仿真值,验证数值仿真的准确性与可行性。并得到试样在动态断裂过程中的应力分布情况。利用数值仿真软件研究材料参数变化对应力分布及动态断裂相关参数的影响。主要包括铺层角度铺设方式的变化、试样厚度变化、裂纹长度变化。采用控制变量的原则,研究当试样某个参数改变时,对试样的应力变化及分布情况、试样的起裂时刻、最大应力值、动态断裂韧性值等多个相关力学参数的影响情况并得到这些相关变量的变化曲线及数值。继而得到复合材料层合板在动态断裂实验过程中的相关参数规律,为后续科研工作打下基础并提供参考。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-01-01）
王思军[8]（2017）在《电磁环境下2024-T3铝合金的动态断裂韧性测量与表征》一文中研究指出2024-T3铝合金因具备较高的强度和断裂韧性,广泛应用在机身机翼、抗剪肋板和腹板等结构件上应用比较广泛。目前,已有研究主要集中在成分、热处理以及蠕变时效工艺对2024-T3铝合金性能的影响,但对电磁环境下2024-T3铝合金的冲击断裂性能尚缺乏系统研究。研究2024-T3铝合金的动态断裂韧性,对评估动态载荷作用下2024-T3铝合金结构的安全性及失效分析具有重要意义。已有的报道中主要采用电阻应变片法测量冲击载荷作用下的断裂韧性,但该方法对应变片位置要求严格,容易受到不确定因素干扰,导致测量结果不准。为了解决这一难题,首先对电阻应变片法做了改进,基本消除了干扰,较为准确测量了动态应变。传统的电阻应变法中,应变片的引线与接线柱直接相连,本研究中对电阻应变片的引线做了绝缘处理,采用类似双绞线的方式将引线与接线柱连接起来,然后把粘贴有应变片的样品放置在磁场中,探究影响电磁干扰信号强弱的因素,并结合组建的电磁屏蔽装置,降低乃至消除了测试过程中的电磁干扰,成功测得了电磁环境下2024-T3铝合金的动态应变。其次,通过该测试装置和测量方法,利用示波器和动态应变仪记录了试样在叁点弯曲加载,摆锤冲击加载以及霍普金森压杆加载下的动态应变信号,再根据Dally and Berger提出用应变片测量应力强度因子的方法,计算出2024-T3铝合金在不同加载条件下的动态断裂韧性,发现2024-T3铝合金的动态断裂韧性在低加载速率(小于10~3MPam~(1/2)s~(-1))时,断裂韧性基本保持35 MPam~(1/2)左右,但超过临界加载速率10~5MPam~(1/2)s~(-1)时,动态断裂韧性急剧增加到101 MPam~(1/2)。断口分析结果表明,在低加载速率(小于10~3MPam~(1/2)s~(-1))时,断口形貌表现为微孔聚集型;而当加载速率超过10~5MPam~(1/2)s~(-1)时,断口特征表现为由延性韧窝向准解理形态转变。造成上述现象的原因主要是:在高加载速率下,裂纹尖端形成一个无位错区,随着加载速率的增大,无位错区的尺寸逐渐减小,新产生的位错形成塞积,致使位错对裂纹尖端应力场的屏蔽效应论增强文,宏观上表现为起裂后裂纹形貌由韧窝形态向解离形态的转变。最后根据获得的应力应变曲线,参照Johnson-Cook模型,构建了2024-T3铝合金在室温动态载荷下的本构模型,同时利用有限元模拟软件ANSYS对不同加载速率下的断裂过程进行分析计算,获得了不同加载速率下的的mises应力分布云图,发现有限元数值模拟计算所得的结果与所建立的Johnson-Cook模型吻合较好,说明建立的模型是合理的,本实验所采用的方法是可行的。本研究所获得的成果将为2024-T3铝合金的应用与研究提供有力的实验与理论支持。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
曲嘉,李东昌,黄超[9]（2016）在《动态断裂韧性实验中DIC技术应用研究》一文中研究指出高速冲击动态断裂韧性的加载和测试技术一直是近年关注的热点,随着计算机和光学传感器的发展,采用数字图像相关方法测量材料的动态断裂韧性已成为重要选择。该文基于分离式Hopkinson压杆原理的加载技术,通过高速摄影机拍摄高速冲击下叁点弯曲试样裂纹的起裂和扩展,运用数字图像相关技术分析裂尖场的散斑图像,计算得到相应的应变场变化,试样外表面处于平面应力状态,其裂尖应变场呈现"0"型,而非试样对称面所处于的平面应力状态下呈"8"型。结果表明,DIC技术可以应用于动态断裂韧性实验,也证明裂尖场粘贴的应变片测量试样起裂的有效性。(本文来源于《中国测试》期刊2016年10期）
邹广平,谌赫,唱忠良,沈昕慧[10]（2016）在《CTS试样复合型动态断裂韧性研究》一文中研究指出目前动态载荷作用下复合型裂纹断裂韧性的研究尚且不足。该文基于霍普金森拉杆(SHTB)实验装置,采用特殊夹具对紧凑拉伸剪切(CTS)试样进行动态加载,通过Richard理论公式和实验-数值方法计算出2A12-T4铝合金Ⅰ型、Ⅱ型以及Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹动态断裂韧性并与CT试样进行对比。实验结果验证了Richard理论公式计算Ⅰ+Ⅱ型复合型裂纹静态断裂韧性公式在动态断裂韧性测试中的适用性以及实验-数值方法的可靠性,为动态复合型断裂韧性测试提供参考。(本文来源于《第九届全国爆炸力学实验技术学术会议摘要集》期刊2016-08-16）
动态断裂韧性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
金属材料中含有的缺陷主要分为裂纹和缺口两类,其中V型缺口和U型缺口是缺口的两种主要类型。本文基于分离式霍普金森压杆对2A12-T4铝合金预制裂纹叁点弯曲试样的动态断裂韧性进行了仿真计算,研究了不同缺口类型对叁点弯曲试样动态断裂韧性的影响规律,模拟了Q345钢叁点弯曲试样在不同加载速率下进行动态加载的断裂过程,分析了裂纹与缺口在不同加载速率下的起裂时间和J积分的变化规律。本文主要内容包括:(1)对2A12-T4铝合金预制裂纹叁点弯曲试样进行基于分离式霍普金森压杆的动态断裂仿真,试样尺寸参考GB/T21143-2007国标进行设计。计算得到试样的动态断裂韧性,与其他论文中的实验进行对比,验证了仿真的可靠性。(2)对2A12-T4铝合金V型缺口和U型缺口叁点弯曲试样的缺口尖端动态J积分进行了仿真计算,研究了当缺口张开角度和曲率半径变化时J积分的变化规律,并与预制裂纹叁点弯曲试样的动态断裂韧性值进行比较,分析当缺口类型不同时对材料动态断裂韧性的影响规律。(3)对Q345钢预制裂纹叁点弯曲试样、V型缺口叁点弯曲试样、U型缺口叁点弯曲试样进行了在加载速率2.5～12.5m/s范围内的动态断裂仿真,试样尺寸参考GB/T21143-2007国标进行设计,得到叁种试样起裂时间和动态J积分随加载速率的变化规律并进行比较,发现加载速率敏感性由高到低为U型缺口试样、V型缺口试样、预制裂纹试样。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
动态断裂韧性论文参考文献
[1].王佳斌.高应变率下金属材料动态断裂韧性的数值模拟分析及其实验研究[D].重庆理工大学.2019
[2].戴冰.缺口类型对叁点弯曲试样动态断裂韧性影响研究[D].哈尔滨工程大学.2019
[3].熊启林,李振环,北村隆行.多层二硫化钼的动态断裂韧性[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[4].顾兢.块体非晶合金的动态断裂韧性研究[D].太原理工大学.2018
[5].沈阳,吴维青.陶瓷动态断裂韧性的研究[J].福建分析测试.2018
[6].黄飞,朱兴江,张久峰,张晓丽.Q420q桥梁钢动态断裂韧性的研究[J].现代冶金.2018
[7].李冰强.基于SHTB实验数值法的纤维增强复合材料动态断裂韧性研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[8].王思军.电磁环境下2024-T3铝合金的动态断裂韧性测量与表征[D].华中科技大学.2017
[9].曲嘉,李东昌,黄超.动态断裂韧性实验中DIC技术应用研究[J].中国测试.2016
[10].邹广平,谌赫,唱忠良,沈昕慧.CTS试样复合型动态断裂韧性研究[C].第九届全国爆炸力学实验技术学术会议摘要集.2016
论文知识图
