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断裂准则

Arash Karpour的照片

这不是我问的工资问题,就是一个愚蠢的问题……

我们有多少种断裂标准,它们是什么?我正在阅读的这些标准中的一些是相关的或其他标准的一种形式……例如,CTOD(裂纹尖端开口位移)准则与能量释放速率有关

Fashang Ma等人的“基于ctod的混合模式断裂准则”。

任何指导或直接的帮助将不胜感激。

谢谢你的宝贵时间

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关于断裂判据,还有一种非常常见的方法,即位移外推法(DEM)。它是线弹性断裂力学(LEFM)中最精确的方法之一,同样适用于模态I和混合模态。

亲爱的;

给出了脆性材料在I型冲击载荷作用下动应力强度因子与裂纹尖端速度的关系。在我的研究中,一些标本给出了很好的结果,我想知道:

为什么起始点的动应力强度因子(DSIF)与止动点的动应力强度因子不一样?

为什么几乎止裂点的disf总是小于裂纹起始点的DSIF ?

为什么裂纹尖端速度相同,dsif却存在差异?

我很高兴给你的意见;

谢谢

亨利·谭的照片

使用什么样的标准取决于压裂材料的种类?

msd.jacob's picture

亨利·谭先生…

材料分为延展性和脆性。所以总的来说,失效标准是基于这两种材料分类的。同样,准则是基于能量法,应力集中法..........

为补充上述意见,

CTOA(临界尖端开口角)可作为韧性材料的断裂判据。在延性材料中,SIF被发现依赖于a/W比,但CTOA保持不变。下面的文章对这种方法给出了一个公平的想法(参见图3)

《CTOA/CTOD骨折标准综述》:JC纽曼《工程断裂力学》,2003

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亨利,

我使用脆的材料与小尺度的yelding…(裂纹尖端可塑性小)

Dan Cojocaru的照片

我认为(假设)任何描述给定结构在一定荷载条件下响应的量都可以作为裂纹扩展的判据,只要该量的变化与裂纹扩展之间的关系能够建立起来。

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丹,

也许是我对骨折的理解不够……我发现了很多骨折标准,我不知道应用每个标准的原因是什么…一般的标准是什么?(适用于屈服条件小的脆性材料)

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yoursdhruly的照片

乔,

我将对此进行“尝试”,并在一开始就声明:微笑我的观点仅仅来源于我上过的几篇课文和一节课。如果我的任何论点是不正确或过时的,我希望它们能被指出来。

对于你所描述的具有小范围屈服的整体脆性材料,应用基于K的准则应该没有问题,或者,正如我们在另一个线程中讨论的那样,SED理论。总的来说,我想这些都是您需要解决的相关问题,如下所示。当然,在你回答完每个问题之后,可能还有子问题需要处理。

1.你的材料一般被认为是韧性的还是脆性的?这你已经回答了。如果你的材料是延展性的,你不能应用基于G或K的标准。

2.假设你的材料“一般是脆的”,你有小尺度屈服的条件,你仍然必须问:你的裂纹是自相似的吗?换句话说,裂缝的增量是否与已存在的裂缝相似?如果没有,你可能无法应用上述标准,将不得不,在十有八九,诉诸另一种方法- SED可能在这里对你有用。

3.最后,一般来说,如果你有显著的塑性,你可能想要使用j积分方法,只要你的加载条件是单调的。j积分方法基本上是基于“变形塑性”模型,这本质上是一个非线性弹性模型-所以没有历史记录,这可能是一个问题的材料和加载条件,需要这样(例如疲劳粘塑性材料,如焊料)。

4.如果所有这些都失败了,你需要进入一些人称之为“非线性断裂力学”的领域(我认为当应用于非线性材料时,j积分也包括在这个组中)。在这里,你可以使用CTOA和CTOD方法,但对它们的普遍性存在很多怀疑,包括赵教授提到的问题。更有前途的方法是内聚区域模型(CZM),它实际上有一个关键的“分离”。这种方法几乎是一种解决问题的后门方法,但非常强大,有几篇综述论文(包括Ingo Scheider的一篇,你可以谷歌)。

我希望这能给你们总结出标准。我的观点是:这类问题可以帮助你选择标准。这是一个真实的事实(有点令人不满意),几乎每一个关于骨折的理论似乎都有其局限性的警告清单。幸运的是,有几种方法,你应该找到一种适合你的需要。

关于你提出的第二个问题,关于不同标准之间的关系,K-G-J- sed等价是弹性材料中众所周知的,Anderson的文本可以帮助K-G-J等价。SED也可以很容易地用k表示。非线性材料开始出现问题。希望有人能解释清楚。

我认为在这种性质的文章结尾得出某种总结对我们来说是有意义的——也许文章的作者可以总结所学到的要点,这样快速阅读总结可以帮助未来的读者。

谢谢。

Arash Karpour的照片

Dhruv,

非常感谢你的解释。这对我帮助很大。以前我只是无法把一个标准和另一个标准联系起来。再次感谢

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你可以在一些期刊网站上阅读一些西冈教授(日本神户大学)的论文,你可以得到你的答案。

祝你好运,

Arash Karpour的照片

阮,

谢谢你的回复

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索志刚的照片

这条讨论的线索与另一个线程

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中国,

我正在阅读你关于K为什么有效的评论文章。它对我的一些问题有帮助。

谢谢你的帮助。

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钞的照片

嗨,这是我第二次访问iMechanics,我觉得它很有趣。索教授为此所做的努力值得赞扬。

让我们回到断裂标准。在断裂力学发展的早期,裂纹尖端的临界应力或应变被用作断裂准则,类似于材料强度中用于判断无裂纹破坏的准则。与这个标准相关的问题是难以“测量”临界应力或应变。Irwin提出了K(裂纹尖端应力强度),这样就可以用一个“全局”参数来量化断裂事件。临界K就变成了材料的断裂韧性。类似地,J用于延展性材料。然而,我们需要记住,所有的理论都有局限性,例如裂纹扩展中的J路径依赖。当你在阅读Suo关于“为什么K起作用”的文章时,你需要意识到有些情况下K不起作用,例如在模式I条件下裂纹弯曲。

“临界CTOA/CTOD标准”的优点是,它们直接处理了裂纹尖端附近发生的情况。它的缺点是,它可能不是一个“材料属性”,例如,它是厚度相关的。此外,它可能不适用于厚板(参见Lam等人在EFM中的最新文章)。

德谢的照片

我认为,随着虚拟裂缝闭合技术(VCCT)和内聚区模型(CZM)的推广,CTOD将最终流产。与能量相关的标准(例如应变能释放率G)将主导断裂力学。

原因如下
(1) VCCT结合有限元分析可以很容易地计算G。
(2)不需要奇异单元或折叠单元来获得准确的结果
(3)对网孔不敏感,即使粗网孔也能工作。
(4)物理意义很明确:创造新表面的能量。它结合了力和位移开孔。

因此,工程师可以很容易地使用G在结构层面上与FEA进行一些制造分析。

CTOD要求裂纹尖端周围的网格非常细,只考虑位移开口,不考虑力。因此,它的物理意义并不强。

唯一的优点是计算简单。但是,通过VCCT, G可以用和CTOD一样简单的方式计算,如果不是更简单的话,那么CTOD如何生存?

CZM是VCCT的非线性版本。或者VCCT是CZM的线性版本。

现在,越来越多的标准(断裂和疲劳)是直接基于G。

这是我的预测。

谢德

我正在使用内聚元素研究裂纹扩展问题,但我真的不知道如何选择内聚元素的属性。你能告诉我怎么选吗?

我试图在ansys中计算一个矩形板中45度方向的双尖端裂纹的K值。我被一个奇怪的问题困住了。当我给出Kcal命令时,它说裂纹面不平行于活动x轴。但我已经检查了我用来制造裂缝的关键点的坐标。裂纹在裂纹尖端的主动坐标系上完全对称。有人能帮帮我吗?

你好朋友

我正在做断裂力学方面的研究。目前我正在使用ABAQUS软件进行裂纹扩展有限元模型的研究。我是这个软件的新用户。谁能告诉我,我在哪里可以找到裂缝传播问题的交互式教程或任何想法,如何使用ABAQUS软件进行同样的操作?听说ABAQUS软件中有节点释放技术可以解决这类问题,但是不会用。

亲爱的vcvikas,

Abaqus中可用的节点释放方法是虚拟裂缝闭合技术(VCCT)。你也可以使用内聚元素。这两种方法的区别之一是,VVCT方法假设你有一个初始裂缝。

这些方法假定你知道裂纹路径(例如分层)。如果要研究裂缝的分叉,就必须使用重网格技术和裂缝字体的改进。扩展有限元法是研究这类问题的有效方法。

问候

史蒂芬

亲爱的先生

我们可以在GYFM中使用VCCT吗?

抱歉,是GYFM的意思

先生

GYFM的意思是一般屈服断裂力学。裂纹尖端前有较大的塑性区,适用于薄板。

嗨Panierstef

我正在使用内聚元素建模裂纹扩展问题。但是我真的不知道,如何选择内聚元素的属性?你能在这方面帮助我吗?

谢谢

一样的照片

你好,

我觉得这个话题很有趣。一个广泛的
文学一直致力于它和一个类似的(见
http://万博manbetx平台m.limpotrade.com/node/1692).我自己也给了一点
这篇论文最近发表在《力学杂志》上
固体物理,56 (2008)
2092 - 2116。一些错误和一些进一步的发展已经
在另一份报告中考虑到,目前已提交给《工程断裂》杂志
力学。我的结论是裂纹扩展的大多数标准
小规模的屈服范围,其中SED有几个
缺点和应该仔细考虑。但是当然我
可能是错的。

任何对此的评论都是真诚的感谢。

希望能有所帮助!
阿尔贝托。

我在ABAQUS中准备了裂纹扩展分析的有限元模型。我想知道我们怎样才能取得成果?例如CTOD或J-积分值。我正在获得LLD。请帮帮我。

亲爱的维,

你可以直接从“历史输出请求”中获得j积分。选择历史输出请求和轮廓积分域。二是采用有限元位移和45度截距概念计算CTOD。

你能告诉我如何评估LLD吗?

MVN

亲爱的所有,

我正在使用ABAQUS/EXPLICIT来分析一个开裂的身体。在EXPLICIT中是否有方法计算裂纹扩展?我在某些地方看到过可以使用“原理应力/应变单元失效方法”。如果是这样,怎么实施呢?

有人能在这方面帮帮我吗?

MVN

Salamander777的照片

为了优化冲裁工艺,重要的是
识别变形工件内部可能导致变形的条件
裂缝的萌生和扩展。在这个框架内,
数值模拟被广泛应用于工业中对板材进行优化
金属成形工艺。但是,为了有信心
为了得到这样的模拟结果,需要一个准确的材料模型。
材料模型的精度受到本构的影响
方程和材料参数的值。为了减少
金属零件在制造过程中断裂的危险,
高级优化设计需要一些临界值的知识
所使用材料的断裂标准。
网上有一些关于这个主题的pdf格式的好读物。可能对
的读者。

http://www.pdfok.com/fracture-criterion

亲爱的朋友们,

我正在写一个动态裂纹扩展的XFEM代码,并有兴趣使用相互作用积分计算应力强度因子(SIFs)的方法(如Rethore等人(2005))。我想知道是否有人知道什么样的动态渐近裂纹尖端辅助场可以应用于计算a的SIFs的方法dynamicallypropagating裂缝。

问候

晨祷

你解决这些问题了吗?你能给我一些辅助场的细节吗?包括辅助速度场、辅助位移场和辅助应力场。非常感谢。

独立于

王志勇哈尔滨工业大学复合材料与结构研究中心博士生,黑龙江哈尔滨150080电话:+86-013904656487,+86-45186402739传真:+86-45186402739邮箱:wzy_hit@126.com

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你好所有的,

我试图在ABAQUS中建模混凝土作为弹性材料。的
模型可以是任何简单的结构(立方体,梁或柱),但主要
其特点是混凝土在极限应变时具有弹性
(圣维南的理论)。在ABAQUS失败的标准我应该
正在使用(弹性或脆裂)?如果你不介意的话
解释其他选择?

谢谢

胡珊

你好,

我是一个使用abaqus的新手。我想知道是否有可能模拟脆性材料直到出现裂纹?我读到我们需要引入一个初始裂缝?我们不可能模拟一个没有初始裂纹的固体脆性材料吗?

我希望有人能在这件事上给我一些建议。非常感谢你的帮助。

K

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辛迪加

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