韧性断裂细观力学的初步研究及其应用PDF电子书下载

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ASPEF 17

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VGC 24

3.3细观形式临界空穴扩张比Rc/R0 24

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VGC 91

5.2空穴聚合判据Wpc与VGc 92

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