《韧性断裂细观力学的初步研究及其应用》求取 ⇩

目录1

第一篇 低合金钢韧断时空穴形成过程的研究1

一、引言1

二、空穴的形成过程2

三、空穴的扩张4

四、空穴的聚合7

五、结论8

参考文献8

第二篇临界空穴扩张比判据及其应用10

一、临界空穴扩张比的宏观理论与实验背景10

二、临界空穴扩张比参数的细观实验基础及相应的理论背景12

三、临界空穴扩张比参数VGC的宏观测试15

四、临界空穴扩张比VGC与断裂吸收比能ASPEF17

五、结论18

参考文献19

第三篇CF钢临界空穴扩张比参数的测试研究20

一、引言20

二、实验方法21

2.1材料与试件21

2.2实验过程21

3.1拉伸试件真应力－真应变曲线及断裂应变特性22

2.3应力、应变估计22

三、结果与讨论22

3.2宏观形式临界空穴扩张比VGC24

3.3细观形式临界空穴扩张比Rc/R024

3.4临界空穴扩张比宏观参数与细观参数的关系25

四、结论26

参考文献27

二、材料和实验方法28

2.1材料28

一、前言28

第四篇 临界空穴扩张比VG？参数的实验研究及VG的理论计算28

2.2试样型式29

2.3试验方法29

三、实验结果32

3.1材料的应力－应变曲线32

3.2轴对称试件的Vo？实测结果32

四、平面应变试样的实测与分析33

五、结论35

参考文献36

2.1材料37

二、试验方法37

第五篇非比例加载条件下临界空穴扩张比的适用性探讨37

一、引言37

2.2试样38

2.3实验过程38

2.4应力、应变计算38

三、结果与讨论39

3.1关于临界空穴扩张比参数宏观形式VGC的适用性39

3.2临界空穴扩张比细观形式RC/R0的适用性40

3.3公式（5-1）在非比例加载条件下的适用性42

3.4关于损伤变量及累积损伤律42

参考文献43

四、结论43

第六篇延性断裂判据VG？准则在带裂纹体上的应用45

一、引言45

二、试验程序45

2.1材料和试样45

2.2显微硬度－塑性应变标定试验46

2.3应变场实测46

三、工作条件下VG的理论分析和实测结果47

3.1钝化裂纹端部的应力三维度47

四、简要的讨论48

3.2 V？？实测结果48

参考文献49

第七篇金属材料空穴型损伤表征参数的探讨51

一、引言51

二、空穴型损伤发展过程的研讨52

2.1宏观实验与细观观测52

2.2空穴扩张规律53

三、空穴型损伤表征参数D的探讨57

参考文献58

四、结论58

第八篇轴对称拉伸试件的大应变弹塑性有限元分析60

一、引言60

二、基本原理与本构方程60

三、数值计算方法61

四、圆柱光滑拉伸试件的颈缩分析63

4.1颈部最小横截面的应变分布63

4.2用计算模拟确定材料σ-ε曲线64

五、圆柱切口试件的数值分析66

5.1材料、试件尺寸与有限元网格的划分66

六、简短的讨论与结论67

5.2数值计算与结果67

参考文献68

第九篇三点弯曲试件韧性断裂的计算机模拟——VGC准则的应用69

一、引言69

二、材料与试件69

三、数值计算70

3.1变分原理70

4.1塑性区的扩展71

四、计算结果与分析71

3.3网格划分及其它71

3.2计算方法与程序71

4.2空穴扩张比参数Vo在沿裂纹延长线上的分布72

4.3Vo参数用于起裂预测72

五、结论73

参考文献74

第十篇裂尖细观断裂研究——大应变下应力、变形和空穴演变分析初步75

一、引言75

二、三种塑性本构方程75

2.1 Prandtl-Reuss塑性本构方程75

2.2 Gurson塑性本构方程76

2.3杨氏模量随f变化的Curson塑性本构方程78

四、数值计算方法79

4.1方程求解79

4.2边界条件79

三、有限元方法79

4.3网格划分80

五、数值计算结果及分析81

5.1裂尖应力分布81

5.2裂尖几何形状的变化82

5.3裂尖材料的空洞化82

参考文献83

六、简短的讨论与结论83

第十一篇空穴多级形核的细观断裂模型和相应的塑性本构方程84

一、引言84

二、Gurson塑性本构方程84

三、空穴多级形核规律及控制参数86

3.1组合功控制的形核规律87

3.2组合功控制的空穴多级形核规律88

四、空穴多级形核的细观断裂准则与相应的塑性本构方程89

五、fo与VGc、WPc与VGc的关系91

5.1空穴聚合判据fc与VGC91

5.2空穴聚合判据Wpc与VGc92

六、空穴在第二相微粒处形核造成的基体削弱93

七、用空穴多级形核模型作材料单元破坏分析94

八、讨论与结论97

参考文献97

第十二篇空穴形核对韧性材料剪切带状分叉的影响99

一、引言99

二、塑性本构方程99

三、材料空穴形核规律101

四、有初始缺陷或材料不均匀性影响的变形局部化条件102

五、平面应变条件下变形局部化分析103

六、简短结论107

参考文献107

附录Ⅰ 关于钢材在塑性变形过程中空穴增长规律问题的讨论109

一、Rice等的理论推算结果109

二、实际钢材中的空穴增长规律110

三、分析与讨论110

参考文献113

附录Ⅱ 50D钢拉伸试件的若干基本特性及其与断裂参数间的某些关系114

一、引言114

二、材料的拉伸特性114

三、拉伸特性与断裂参数之间的一些关系120

五、结论123

四、拉伸特性与疲劳裂纹扩展速率的关系123

参考文献124

附录Ⅲ 关于裂纹尖端应力场若干问题的分析与讨论127

一、应力三维度及其表达式127

二、K控制条件下应力场中应力三维度的分析127

2.1 Ⅰ型问题中的三轴应力状态128

2.2 Ⅱ型问题中的三轴应力状态129

3.1 HRR场中应力状态的表达式131

3.2 Ⅰ型裂纹平面应变条件下的三轴应力状态131

三、J控制条件下应力场（HRR场）的应力三维度分析131

3.3 Ⅰ型裂纹平面应力条件下的三轴应力状态134

3.4 Ⅱ型裂纹平面应变条件下的三轴应力状态135

四、应力三维度Rσ的若干应用问题及初步讨论136

4.1有限尺寸试样HRR场的应力三维度分析136

4.2用应力三维度来控制金相观察面的角度偏差136

4.3应力三维度与KIc测试中预裂纹面的方位偏差137

4.4关于应力状态与塑性应变的关系137

参考文献138

附录Ⅳ Gurson本构方程推导139

参考文献143