导读:本文包含了微裂纹损伤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:裂纹,损伤,张量,有限元,弹性,模型,小波。
微裂纹损伤论文文献综述
李平,李永池,段士伟[1]（2019）在《一种微裂纹型拉伸损伤模型在混凝土材料中的应用》一文中研究指出将包含众多不同规则微裂纹的混凝土材料视为等效微裂纹系统,结合细观微裂纹动力律与波动理论,确定了裂纹演化与应力波传播的内在关系;根据有核长大思想和能量耗散理论,建立了一种便于工程应用的混凝土类准脆性材料拉伸损伤演化方程,并由混凝土单轴拉伸实验确定了相关材料参数;进行了混凝土平板撞击和内爆炸所引起的波传播和层裂问题的数值计算。结果表明:混凝土靶板的自由面速度时程曲线呈现明显周期性震荡,震荡周期与应力波在裂片中往返一次的时间基本相同;混凝土靶板损伤空间分布和损伤云纹图与已有实验结果一致,验证了本文所建立的微裂纹型拉伸损伤模型的科学实用性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2019年05期）
马天畅[2]（2019）在《基于微裂纹应力场—温度场关联分析的风力机叶片早期损伤研究》一文中研究指出叶片是风力发电机获取风能的关键部件,随着近年来风能的发展,叶片尺寸也逐渐趋于大型化以满足对风能的需求。由于大型叶片制造工艺容易导致叶片内部出现气泡缺陷,在高空中复杂载荷的作用下,气泡缺陷的进一步演化会造成微裂纹的形成、扩展,进而造成叶片断裂等重大恶性事故。风力机叶片内部的微裂纹成为大规模风电场普遍存在的安全隐患,因此,正确理解损伤形成机制、识别损伤类型和预测损伤演变具有重要意义,本文从理论、仿真和试验叁个方面对风力机叶片微裂纹的萌生、扩展以及断裂的整个疲劳损伤过程进行了分析研究。本文首先以存在气泡缺陷的风力机叶片为研究对象,引用含缺陷体流变性材料破坏理论和流变断裂学理论,并在该理论基础上分别求解形变、能量释放变化率,最后建立了气泡缺陷演变过程中温度场和应力场的关联。同时对具有气泡缺陷的叶片试件进行疲劳拉伸试验,结合理论公式可以通过红外热像图的温度变化规律揭示气泡缺陷演变时的应力变化,试验和理论的误差均小于5%,且45°铺层更容易加快缺陷的演化。由气泡缺陷演化的微裂纹在风载荷的作用下会逐渐扩展为宏观裂纹,而该过程占据了风力机叶片疲劳断裂的绝大部分。因此建立微裂纹扩展模型进行有限元仿真和拉伸试验,利用红外热像仪记录整个过程中的温度变化情况,分析了微裂纹附近不同位置处的温度与应力之间的关系,明确了缺陷的分布对周围温度场和应力场的影响情况。利用模拟得到的应力场计算得到的温度场同试验结果对比具有很好的一致性,表明气泡缺陷的存在导致了微裂纹的萌生且随着载荷的增大而扩展。最后,对试件断裂形貌进行光学显微镜观察,验证了本文所提出的微裂纹的萌生和扩展过程中温度和应力之间的函数关系是符合实际的,并根据该函数关系分别对其萌生和扩展过程的红外热像图中的微裂纹部位进行了损伤识别,提出了利用温升来识别其疲劳损伤程度的方法。同时,微裂纹整个扩展过程中的红外热像图也可用来确定早期损伤的不同类型对试件断裂的影响作用,且温度的极值点出现在裂纹的失稳扩展和断裂之间。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-25）
张孝同[3]（2018）在《金属腐蚀损伤及微裂纹演化过程研究》一文中研究指出腐蚀环境中的金属材料,由于环境介质与材料元素之间的化学与电化学反应,在结构表面容易形成腐蚀损伤,腐蚀损伤处在外界载荷作用下容易萌生微裂纹群;微裂纹之间相互影响、相互促进,最后形成宏观裂纹;宏观裂纹继续发展将最终引起结构的破坏。环境作用下金属材料的这一破坏过程包括了腐蚀损伤形成、腐蚀损伤处微裂纹萌生与扩展、宏观裂纹的形成与扩展和失效破坏四个阶段。其中,腐蚀损伤及微裂纹成核与扩展阶段占结构损伤破坏总寿命的70%～90%。针对环境作用下材料的这一破坏过程,本文先采用元胞自动机方法,通过MATLAB编程,对结构表面由环境引起的多点腐蚀损伤及腐蚀坑的演化过程进行模拟;然后将元胞自动机模型中的金属元胞简化为分子动力学模型中的原子,选取势函数、运动方程和系综,通过编程,对多点腐蚀坑底部在外界载荷作用下萌生的微裂纹群演化过程进行研究,探讨了微裂纹间在不同条件下的相互影响规律,论文完成了如下主要内容:1.阐述了金属材料在环境作用下损伤形成及破坏过程,并介绍了国内外关于腐蚀损伤、微裂纹扩展及宏观裂纹扩展的研究现状。2.介绍了元胞自动机方法,以及采用元胞自动机方法对金属材料表面多点腐蚀坑的形成及演化过程进行模拟,并得到了多点腐蚀坑随时间演化的形貌图。3.介绍了分子动力学方法的基本理论,其中包括边界条件、势函数、运动方程、积分算法、系综和控制方法等问题,然后在元胞自动机模拟多点腐蚀损伤的基础上,采用分子动力学方法对多点腐蚀坑底部在外界荷载作用下的微裂纹萌生及微裂纹之间的相互影响过程进行模拟。(本文来源于《宁夏大学》期刊2018-06-01）
马洪波[4]（2018）在《薄金属板微裂纹损伤模拟及损伤特征提取方法》一文中研究指出随着科学技术的不断发展进步,对板状结构在不同工程领域中的应用要求也越来越高,由于工程结构在使用过程中受到荷载的长期作用、高速和高温作用以及环境腐蚀等因素的影响,易产生疲劳导致结构强度降低和损伤累积,其中板状材料非常易发裂纹损伤。建立健全安全的预警系统,及时发现及时预警,能在裂纹发生的初始,采取应对措施是近年来国内外工程界、学术界十分关注的热点问题。论文的主要研究内容和创新点如下。针对薄金属板微裂纹损伤识别的问题,利用PZT与薄金属板耦合建立超声Lamb波激励/接收的有限元数值模型。模型选用PZT晶片粘贴于金属板表面作为驱动器和传感器,驱动器产生超声导波在损伤结构中传播,传感器接收损伤散射回波信号。分析传播过程中能量衰减、反射、透射和模态转换等变化特征,通过对接收的响应信号进行分析和提取损伤特征,开展结构的微裂纹损伤识别研究,以实现对结构健康状况的有效监测。通过数值模拟研究得到无损伤的金属板和存在微小裂纹损伤的金属板所接收到的Lamb波信号,应用小波包提取信号方法的时频局部化特点,提取分析各频段信息。首先通过小波包分解方法,提取小波包树底层各个节点的特征值;进而得到导波信号能量谱;最后分析薄金属板各裂纹损伤能量谱相较于无损薄金属板能量谱的分布及其幅值变化,并运用统计方法总结规律。研究结果表明:在小波包分解结果的各节点能量谱变化值中,显着节点能量谱变化值能表征损伤长度,损伤长度越大,显着节点能量谱变化值越大;而显着节点数量的多少能表征损伤宽度,损伤宽度越大,显着节点数量越多。所以,显着节点能量谱变化值与模拟模型的几何数据相结合,能够定位损伤位置。薄金属板微小裂纹边界变化与裂纹损伤模型总能量谱变化值存在线性相关性,据此可对薄金属板微裂纹损伤的损伤程度进行预测与评估。基于数值模拟建立相应的数据库将对工程实际的薄金属板微裂纹损伤检测提供有效检测参考。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-01）
顾志旭,郑坚,彭威,支建庄[5]（2018）在《HTPB黏弹性微裂纹偏折扩展损伤本构模型》一文中研究指出为建立端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂的损伤本构模型,采用宏细观相结合的方法,将其细观损伤机理视为初始微裂纹偏折扩展的过程。首先,基于微裂纹稀疏估计理论,推导了Abdel-Tawab宏观本构方程中损伤映射张量的一般形式,其物理意义是将真实应力空间中各向异性材料的多轴加载,映射为等效应力空间中各向同性材料的更为复杂的多轴加载。其次,基于能量释放率和最大周向应力准则,分析了叁维币形裂纹偏折扩展的情形,进一步采用两步等效法,将偏折扩展后的裂纹等效为币形裂纹。最后,基于Schapery裂纹模型,推导了微裂纹稳定扩展的速率方程。数值结果表明,建立的模型能够有效地反映材料损伤的应变率、温度依赖性和各向异性特征。(本文来源于《航空学报》期刊2018年09期）
郭杰[6]（2017）在《基于微裂纹演化的花岗岩二维细观损伤模型》一文中研究指出岩石作为天然地质材料,其内部含有大量的微裂纹,微裂纹的演化对岩石的性质有很大的影响,基于微缺陷变形及演化的细观损伤模型能够较为准确的反映材料的损伤行为,因此建立能够反映岩石类材料内部微裂纹扩展变化的细观损伤模型有很重要的理论和实际意义。本文考虑花岗岩内穿透型微裂纹的损伤演化,建立了相应的细观损伤模型。首先,将穿透型微裂纹置于受到远场拉伸应力的无限大弹性基体内,建立起整体坐标系和裂纹面所在的局部坐标系,并对其进行位移、应力等的坐标变换。其次,考虑二维拉应力状态下穿透型微裂纹的变形、扩展,推导出具有任意空间取向的单个微裂纹引起的应变,通过应用Taylor方法假设微裂纹随机分布并引入概率密度函数,得到微裂纹系统所引起的应变。最后,将理论计算结果与单轴拉伸实验的结果相比较,验证了理论模型的可靠性。另外,建立了穿透型微裂纹受远场压-剪应力时的细观损伤模型。即取任意空间取向和完全随机分布,得到单个闭合穿透型微裂纹引起的应变,将穿透型裂纹的偏折扩展简化处理,得到单个微裂纹偏折扩展引起的应变。采用Taylor方法考虑所有随机分布的穿透型微裂纹引起的应变,合理的引入概率密度函数,得出二维压应力状态下穿透型微裂纹系统引起的应变。采用该模型分析了岩石单轴压缩试验和岩石叁轴压缩试验,理论计算结果与试验结果吻和较好,从而验证了模型的正确性。最后,应用有限元软件对压应力条件下含预制裂纹板进行数值了模拟。根据最大周向应力准则,确定裂纹的偏折方向,求得裂纹偏折扩展路径,最终得到了一个扩展方向趋近于竖直方向的裂纹。得出裂纹引起的应变的数值模拟结果,并与理论计算结果相比较分析。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-09-01）
顾志旭,郑坚,彭威,支建庄[7]（2018）在《复合固体推进剂黏弹性微裂纹损伤本构模型》一文中研究指出为建立复合固体推进剂的损伤本构模型,在介观尺度上视其为微裂纹损伤,选取微裂纹密度为损伤内变量。在Abdel-Tawab本构方程的基础上,基于微裂纹均匀化理论,推导了损伤映射张量的一般形式。该张量通常具有非完全对称性,其物理意义是将真实应力空间中各向异性材料的多轴加载映射为等效应力空间中各向同性材料的更为复杂的多轴加载。其次,基于黏弹性动态裂纹扩展模型和裂纹扩展阻力曲线的概念,建立了损伤内变量的演化方程。该演化方程仅含4个物理意义明确的细观参数,并且参数的取值规律与宏观应力曲线的变化规律相一致。数值结果表明,建立的模型能够有效反映材料损伤的应变率、温度依赖性及各向异性特征,并且具有一定的蠕变损伤预测能力。(本文来源于《复合材料学报》期刊2018年05期）
马洪波,徐桂东[8]（2017）在《压电耦合板结构微裂纹损伤识别方法研究》一文中研究指出针对薄板材料微小裂纹损伤识别问题,采用小波包分析技术分析信号。通过高阶有限元方法建立压电耦合板模型,采用数值模拟金属板裂纹损伤发生微小变化时传感器的动态响应信号,利用小波包分析技术对其进行分解,得到子信号,并求出其能量谱,通过分析各长度裂纹损伤能量谱的分布及其幅值变化。研究发现,小波包能量谱在薄板材料微小裂纹损伤程度加大时在确定阶数增幅明显,可对薄板微小裂纹损伤进行灵敏识别。(本文来源于《电子科技》期刊2017年08期）
高玉飞,陈阳,葛培琪[9]（2016）在《SiC单晶线锯切片微裂纹损伤深度的有限元分析》一文中研究指出为了实现对碳化硅单晶(SiC)线锯切片亚表面微裂纹损伤深度快速计算与非破坏性分析,基于SiC单晶锯切加工脆性模式的材料去除机理,选择材料脆性开裂本构模型,建立了SiC单晶线锯切片微裂纹损伤深度计算有限元模型。模型通过定义开裂状态量的输出,控制晶片表面单元失效与删除,将晶片上计算点区域内未失效单元节点到晶片表面最大距离提取为微裂纹损伤深度,实现了微裂纹损伤深度的仿真计算。研究了锯切过程的最大主应力与应力变化率的变化规律,仿真计算了切片微裂纹损伤深度,结果表明:锯切过程中距切点越近,最大主应力值与应力变化率越大;当工件进给速度一定时,锯丝速度提高,SiC晶片的微裂纹损伤深度降低;有限元模型的仿真计算值均小于实验测量值,结果变化趋势较一致,其相对误差范围为10%~15.92%。建立的有限元模型可以较准确地预测计算SiC单晶线锯切片微裂纹损伤深度。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2016年12期）
张延耿,楼建锋,周婷婷,洪滔,张树道[10]（2016）在《PBX炸药含各向异性损伤的黏弹性统计微裂纹本构模型初步研究》一文中研究指出建立含损伤本构模型是研究炸药动态力学响应规律的基础。基于PBX炸药材料的宏观黏弹性特征和细观上微裂纹面的方向性,建立了含各向异性损伤的黏弹性统计微裂纹(Aniso-Visco SCRAM)本构模型,简化后得到单轴应力加载下的本构方程。利用数值计算程序,以PBX9501为例,分析了微裂纹扩展的各向异性、PBX炸药破坏强度及临界应变的拉压异性和应变率相关性,考察了微裂纹数密度、初始微裂纹尺寸、微裂纹面摩擦系数及断裂表面能4个主要参数的敏感性及影响规律。结果表明,它们对微裂纹的扩展演化有较大影响,进而导致材料表现出不同的力学响应。(本文来源于《高压物理学报》期刊2016年04期）
微裂纹损伤论文开题报告
（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：
叶片是风力发电机获取风能的关键部件,随着近年来风能的发展,叶片尺寸也逐渐趋于大型化以满足对风能的需求。由于大型叶片制造工艺容易导致叶片内部出现气泡缺陷,在高空中复杂载荷的作用下,气泡缺陷的进一步演化会造成微裂纹的形成、扩展,进而造成叶片断裂等重大恶性事故。风力机叶片内部的微裂纹成为大规模风电场普遍存在的安全隐患,因此,正确理解损伤形成机制、识别损伤类型和预测损伤演变具有重要意义,本文从理论、仿真和试验叁个方面对风力机叶片微裂纹的萌生、扩展以及断裂的整个疲劳损伤过程进行了分析研究。本文首先以存在气泡缺陷的风力机叶片为研究对象,引用含缺陷体流变性材料破坏理论和流变断裂学理论,并在该理论基础上分别求解形变、能量释放变化率,最后建立了气泡缺陷演变过程中温度场和应力场的关联。同时对具有气泡缺陷的叶片试件进行疲劳拉伸试验,结合理论公式可以通过红外热像图的温度变化规律揭示气泡缺陷演变时的应力变化,试验和理论的误差均小于5%,且45°铺层更容易加快缺陷的演化。由气泡缺陷演化的微裂纹在风载荷的作用下会逐渐扩展为宏观裂纹,而该过程占据了风力机叶片疲劳断裂的绝大部分。因此建立微裂纹扩展模型进行有限元仿真和拉伸试验,利用红外热像仪记录整个过程中的温度变化情况,分析了微裂纹附近不同位置处的温度与应力之间的关系,明确了缺陷的分布对周围温度场和应力场的影响情况。利用模拟得到的应力场计算得到的温度场同试验结果对比具有很好的一致性,表明气泡缺陷的存在导致了微裂纹的萌生且随着载荷的增大而扩展。最后,对试件断裂形貌进行光学显微镜观察,验证了本文所提出的微裂纹的萌生和扩展过程中温度和应力之间的函数关系是符合实际的,并根据该函数关系分别对其萌生和扩展过程的红外热像图中的微裂纹部位进行了损伤识别,提出了利用温升来识别其疲劳损伤程度的方法。同时,微裂纹整个扩展过程中的红外热像图也可用来确定早期损伤的不同类型对试件断裂的影响作用,且温度的极值点出现在裂纹的失稳扩展和断裂之间。
（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。
微裂纹损伤论文参考文献
[1].李平,李永池,段士伟.一种微裂纹型拉伸损伤模型在混凝土材料中的应用[J].应用力学学报.2019
[2].马天畅.基于微裂纹应力场—温度场关联分析的风力机叶片早期损伤研究[D].沈阳工业大学.2019
[3].张孝同.金属腐蚀损伤及微裂纹演化过程研究[D].宁夏大学.2018
[4].马洪波.薄金属板微裂纹损伤模拟及损伤特征提取方法[D].江苏大学.2018
[5].顾志旭,郑坚,彭威,支建庄.HTPB黏弹性微裂纹偏折扩展损伤本构模型[J].航空学报.2018
[6].郭杰.基于微裂纹演化的花岗岩二维细观损伤模型[D].重庆大学.2017
[7].顾志旭,郑坚,彭威,支建庄.复合固体推进剂黏弹性微裂纹损伤本构模型[J].复合材料学报.2018
[8].马洪波,徐桂东.压电耦合板结构微裂纹损伤识别方法研究[J].电子科技.2017
[9].高玉飞,陈阳,葛培琪.SiC单晶线锯切片微裂纹损伤深度的有限元分析[J].西安交通大学学报.2016
[10].张延耿,楼建锋,周婷婷,洪滔,张树道.PBX炸药含各向异性损伤的黏弹性统计微裂纹本构模型初步研究[J].高压物理学报.2016
论文知识图
