ⅠⅡ复合型裂纹断裂准则与细观过程关系的研究

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1、⑨激i互大学颞士学位论文摘要＼＼金属秘糕懿拐瞧断裂是繇裂力学磅究静重要闷题之一。窃槛金满材料在发生I—Il复合型裂纹凝裂时，存在韧窝型祁集中葵韬型两群凝裂模式。耪窝型断裂由杏才料内空穴形核、扩张积汇合造成；集中翦切型叛裂则与橡馋内形残集中剪切带有关。两种断裂模式在断裂发展过程中同时菇存，互相竞争‘。y本文主要的工作是在试验的基础上，结合细观断裂力学当前的研究进展，通过有限元计算和模拟分析，研究了平面复合型断裂中备种力学参量对圆弧尖端裂纹断裂的影响，比较分析了现有的超裂判据、断裂扩展方向的判定方法以及断裂摸式的转换条件。．文中分板了繁鸯露弧裂绞尖溃

2、懿16MnR锶裂西点弯试件中三辅液参量豹变化规律及英对I—II复会型裂纹款重要{乍用。在圆弧裂纹试件中，裂尖辫近靛三轴度较高的点星脊线分布，按照脊线分布拟合计算彳导到的三辜虫度脊线夹是在偏心距So>3mm时与试骏测得的断裂角符合较好，这神情况下试传发生的是韧窝型断裂。对裂纹尖端张开位移CTOD及萁张歼型分量61和剪切型分量6”的分析褒明，在试俘发生韧窝篷断裂时，按照圆孤裂纹中CTOD矢量的垂直方向预测的凝裂螽与试验测褥静断裂船{孥合较好，与三毒鑫凌脊线预计的结果也比较一致。另外，比较了CTODl型分攮起裂婚界傻si5与貉舞宏瓣空穴扩张琵v∽作为韧

3、窝型起裂判据时在本文模型中的适用性，发现甄者预测敕起裂载芬基本～致，相对而言，Voc判据更加准确一些。文中还分析了v8参数的变化憾况。l文中还考察了加载过程中有效塑性区的扩展规律。分析表明塑性区的扩展翁明蠢方向性，掰此得到的塑性隧扩展方向与剪切型断裂时的断裂路径比较接近，龟与黼载过箍中韧带区出现的集中剪切滑移线的方向}E较一致。练上瘊迷，}本文通_l妻对搿弧尖端袭绞的分析袭萌：对于韧窝型断裂的起裂，可以铰撼+I·ll复合型叛裂的sx准烈按照6i‘来预测起裂载荷，也可糟Voc≠fJ据寒预测越裂载葡，二者结果期近；对于朝窝型紫裂酶凝裂角，角CTOD矢

4、蹩方向和三轴度脊线方向判断均耙试验结果基本。本文分辑还表明有效塑性区的扩展路径与试验中集中剪切型断裂的路径比较一致。总之，本文的研究结果表明，裂尖宽度为0．12ram的非尖锐裂纹的断裂行为与尖锐裂纹基本褶闻，但起裂载荷较高。关键溺：复合型叛裂，盛力三辘度，宏躐叠声争张院，裂纹尖抟开位移雯塑婆奎兰堡主兰垫煎塞⋯一AbstractTheductilefractureofmetalisoneofthemostimportantproblemsinfracturemechanics．Therearetwofracturemodes—void—modefr

5、actureandshear—modefractureinI—IImixed．modefractureofductilemetal．髓evoid-modefractureisresultedfrominitiation，dilatationandcoalescenceofvoidsinmetalmaterial；theshear．modefracture，however,isbelievedthatisrelated幻shearbeltinthestructure。Thesetwomodesexistsimultaneouslyintheproc

6、essoffractureandcompetewitheachother．BasedOillotsofexperiments，bycombiningtheprogressinmesomechanicswithFEAcomputationandanalysis，thisthesisinvestigatedmanyparameters’effectoncrackwithanarc—tlpinplainmixed·modefracture，andcomparedexistingcriteriaforfractureinitiation，fracture

7、directionandfracturemodetransition．Thethesisstudiedthechangeofstresstriaxialityinthefour-pointcurvedbeammadein16MnRwitharc．t洳crackanditsimportanteffect．Inthebeam，thepointsof‘peakvalueofstresstriaxialitydistributealongaline，whosedirectioniSwellconsistentwiththefracturedirectio

8、ngotbyexperimentwhenSo>3mm．ResearchaboutCTODanditscomponents61、6“sho