三点弯曲与紧凑拉伸试样动态断裂研究

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1、：：分类号密级ＵＵＤ：：编号Ｃ：，工学硕士学位论文三点弯曲与紧凑拉伸试样动态断裂研究硕士研究生：范永琦指导教师：邹广平．学科：、专业力学论文主审人：杨丽红哈尔滨工程大学２０１８年１月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文三点弯曲与紧凑拉伸试样动态断裂研究硕士研究生：范永琦指导教师：邹广平学位级别：工学硕士学科、专业：力学所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.CADissertationf

2、ortheDegreeofM.EngDynamicfracturestudyofthree-pointbendingandcompacttensilespecimenCandidate:FanYongqiSupervisor:ZouGuangpingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicsDateofSubmission:Dec.,2017DateofOralExamination:Mar.,2018University:HarbinEngineeringUniver

3、sity三点弯曲与紧凑拉伸试样动态断裂研究摘要在工程领域中，金属一直都是人们很关注的材料。常规的强度计算方法往往不能达到设计强度。本文以霍普金森加载系统为基础，对2A12-T4铝合金三点弯曲试样（动态压缩）及紧凑拉伸试样（动态拉伸）进行对比分析。具体研究内容如下：（1）在准静态条件下进行仿真，试样类型选择含预制裂纹的三点弯曲试样和紧凑拉伸试样。应用GB/T21143-2007国标中数据处理的方法对仿真数据进行处理，得到两种试样的断裂韧性，为动态加载仿真打下基础。（2）以GB/T21143-2007国标的试样尺寸为基础，对三点弯曲试样及紧凑拉伸试样进行动

4、态加载仿真，得到两种试样的动态断裂韧性。并与其它论文进行对比，验证16mm厚度的试样满足平面应变条件。（3）对各长宽比的三点弯曲试样进行动态断裂仿真，找出长宽比对支座脱离的影响规律。并对S/L和L/W的仿真数据进行拟合，以此获得三次多项式。通过验证，发现该多项式拟合效果较好。找到了支座接触状态、试样变形速度、J积分值之间的关系。发现支座接触状态是通过影响试样的加载率，进而影响J积分值的。（4）对紧凑拉伸试样进行动态断裂仿真，研究了加载孔直径以及加载孔位置对试样的应力平衡带来的影响。并给出了不同情况下的J积分值。对比了紧凑拉伸试样和三点弯曲试样的裂纹扩展

5、路径，找出了两种试样积分J值存在差异的关键点。并对以上的问题给出合理建议。关键词：分离式霍普金森杆；动态断裂韧性；三点弯曲试样；紧凑拉伸试样（CT）；动态平衡I哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTMetalshavealwaysbeenaconcerninengineering.Theconventionalstrengthcalculationmethodoftencannotachievethedesignstrength.Becausetherearealwaysflawsinthestructure.BasedontheHopkinson

6、loadingsystem,thispapermakesacomparativeanalysisofthethree-pointbendingspecimen(dynamiccompression)andtheCTspecimen(dynamicstretch).Materialsselect2a12-t4aluminumalloy.Thespecificresearchcontentsareasfollows:（1）Inthequasi-staticcondition,thesampleselectionofthree-pointbendingspe

7、cimenandtheCTspecimenareselected.Thesimulationdataisprocessedbyquasi-staticstatestandard,andthefracturetoughnessoftwospecimensisobtained,whichlaysthefoundationfordynamicloadingsimulation.（2）Basedonthespecimensizeofthequasi-staticGB,thedynamicloadsimulationofthethree-pointbending

8、specimenandtheCTspecimenwascarriedout,andthedyn