多材料构件界面断裂分析
来源期刊：复合材料学报2010年第2期
论文作者：徐浩 任明法 陈浩然
关键词：改进的虚裂纹闭合技术; 多相材料连结构件; 界面断裂; 能量释放率; 有限元; modified virtual crack closure technique; joint-structures with multi-material system; interfacial fracture; energy release rate; finite element;
摘 要：为了解决含有橡胶材料的界面断裂问题,提出了一种改进的虚裂纹闭合技术,该技术采用逐步线性化的方法,同时考虑了材料非线性与几何非线性的影响.首先,计算了双裂纹橡胶试件裂纹尖端的能量释放率,通过与已有文献的比较,可知所提出的改进的虚裂纹闭合技术是可靠、有效的.其次,对含有橡胶夹层的SLB模型进行了研究,通过计算分层前缘能量释放率Ⅰ型、Ⅱ型分量,和其与总能量释放率的比值,可知橡胶材料的引入使结构的能晕释放率总量增大,Ⅱ型分量的比例明显增大.在多材料体系连接结构的断裂分析中,计算了不同分层位置下裂纹的能量释放率,并考虑了外层纤维缠绕层尺寸变化对能量释放率的影响.最后,提出了相应的多材料体系构件的断裂准则.
徐浩1，任明法1，陈浩然1
(1.大连理工大学,工业装备结构分析国家重点实验室,大连,116023)
摘要:为了解决含有橡胶材料的界面断裂问题,提出了一种改进的虚裂纹闭合技术,该技术采用逐步线性化的方法,同时考虑了材料非线性与几何非线性的影响.首先,计算了双裂纹橡胶试件裂纹尖端的能量释放率,通过与已有文献的比较,可知所提出的改进的虚裂纹闭合技术是可靠、有效的.其次,对含有橡胶夹层的SLB模型进行了研究,通过计算分层前缘能量释放率Ⅰ型、Ⅱ型分量,和其与总能量释放率的比值,可知橡胶材料的引入使结构的能晕释放率总量增大,Ⅱ型分量的比例明显增大.在多材料体系连接结构的断裂分析中,计算了不同分层位置下裂纹的能量释放率,并考虑了外层纤维缠绕层尺寸变化对能量释放率的影响.最后,提出了相应的多材料体系构件的断裂准则.
关键词:改进的虚裂纹闭合技术; 多相材料连结构件; 界面断裂; 能量释放率; 有限元; modified virtual crack closure technique; joint-structures with multi-material system; interfacial fracture; energy release rate; finite element;
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