銑床縱向工作臺的設(shè)計,銑床縱向工作臺的設(shè)計,銑床,縱向,工作臺,設(shè)計
外國文獻(xiàn)翻譯
雙參數(shù)斷裂力學(xué):疲勞裂紋混合模式條件下的行為
Stanislav Seitl *, Zdeneˇk Kne′sl
Institute of Physics of Materials, Academy of Sciences of the Czech Republic, Zizkova 22, 616 62 Brno, Czech Republic
Received 30 November 2006; received in revised form 12 April 2007
Available online 27 April 2007
摘要
疲勞裂紋路徑已經(jīng)研究了一個有洞的拉伸試樣。實驗裂紋路徑軌跡進(jìn)行與數(shù)值計算的。要結(jié)合對裂紋彎曲的約束的影響,我們預(yù)測通過使用的最大拉伸應(yīng)力(MTS)的標(biāo)準(zhǔn)雙參數(shù)修改疲勞裂紋擴(kuò)展路徑。的值混合模式的應(yīng)力強度因子,和以及相應(yīng)的約束水平的T-應(yīng)力特點分別計算得到的曲線和參考裂紋路徑軌跡。它表明,在所研究的配置對T-應(yīng)力對裂紋路徑的效果并不顯著。在另一方面,對疲勞的約束裂紋擴(kuò)展速率更加明顯。
1簡介
當(dāng)裂紋在非均勻應(yīng)力場的傳播,其裂紋路徑通常是彎曲的。裂紋在各向同性均質(zhì)脆性材料中有一個傾向是其中之一,在其尖端的局部應(yīng)力場是一個正常的模式我的類型和趨于零。這是符合一致的各項建議混合模式標(biāo)準(zhǔn),例如,最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則[1],最大能量釋放率準(zhǔn)則[2,3],上海實業(yè)固定應(yīng)變能密度因子[1,4]。所有這些標(biāo)準(zhǔn)的共同點,如果,裂紋擴(kuò)展了非零的變化,,在切線方向,這樣一種方式,向裂紋路徑 0。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn),裂紋擴(kuò)展方向取決于的比值應(yīng)力強度因子的對應(yīng)模式二和模式一。這種方法的基礎(chǔ)上,標(biāo)準(zhǔn)斷裂力學(xué)的假設(shè),不為約束的水平在不斷變化的帳戶裂紋擴(kuò)展。
在貢獻(xiàn)兩個參數(shù)約束的斷裂力學(xué)是用來約束水平評估對裂紋路徑和在正常荷載條件下的混合和剪切模傳輸速率。在平面內(nèi)約束水平的描述是使用T -壓力。彈性的T -應(yīng)力表示常拉應(yīng)力作用側(cè)面平行的裂縫。這是有關(guān)第二個任期中的應(yīng)力場威廉姆斯擴(kuò)展(第一個非奇異項)[5]:
( 1 )
其中rij表示表示的應(yīng)力張量的分量,是相應(yīng)的應(yīng)力強度因子和fij(八)已知角的功能。的斷裂參數(shù),和T取決于裂紋長度,幾何形狀,大小和相應(yīng)的邊界條件,身體和外部負(fù)載。而T-壓力可以的特點是無量綱雙軸比率Leevers和Radon[6]中給出乙:
( 2 )
其中為應(yīng)力強度因子所對應(yīng)的裂紋長度。
文獻(xiàn)中的事實證實,一個I型裂紋增長方式由管轄方向穩(wěn)定性T型的壓力。如果T-應(yīng)力為壓,有一個小的隨機(jī)裂紋的偏差,可能是由于微觀結(jié)構(gòu)不規(guī)則,那么經(jīng)濟(jì)增長模式的方向是對I型裂紋初始裂紋線。一個I型裂紋中心裂紋板在單軸拉伸加載在這個意義上是穩(wěn)定的方向性。重復(fù)隨機(jī)偏差意味著裂紋遵循曲折關(guān)于初始裂紋線的路徑。從理論上說,當(dāng)T-應(yīng)力為拉一裂紋定向不穩(wěn)定的,下面一個小的隨機(jī)誤差,它不返回到其初始行。直路被證明是我的T<0(低約束)模式下穩(wěn)定和不穩(wěn)定對于T>0(高約束),見[7]細(xì)節(jié)。
本文件的目的是展示如何在T-脅迫對裂紋擴(kuò)展的方向和因此混合模式下的負(fù)載條件下裂紋的路徑。在同一時間內(nèi),限制影響對疲勞裂紋在混合模式的條件下繁殖速度進(jìn)行了討論?;炯僭O(shè)該文件是小屈服條件(對應(yīng)于高周疲勞條件下),對應(yīng)的二維平面應(yīng)變近似條件根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)E467。
2理論背景
2.1對裂紋擴(kuò)展方向
一個疲勞裂紋擴(kuò)展,通常用數(shù)字的離散遞增的數(shù)字模擬步驟。在每個裂紋長度的增加相應(yīng)的裂紋擴(kuò)展方向,必須零假設(shè)計算。因此,估計在零假設(shè)是非常重要的。不同的裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則在混合模式加載方向已經(jīng)提出在文獻(xiàn)中,例如見[8]。在本文件一兩參數(shù)的最大拉伸應(yīng)力修改(MTS)的標(biāo)準(zhǔn)是用于確定零假設(shè)值。
多邊貿(mào)易體制的標(biāo)準(zhǔn)是由上海實業(yè)推出埃爾多安和[1,9,10],是使用最廣泛的理論之一
混合模式I和II裂紋增長。它指出,裂紋傳播的方向為其切線應(yīng)力最大。它是一個本地方法,因為對裂紋擴(kuò)展的方向是確定的直接在一個半徑為r的小圈子局部應(yīng)力場集中在裂紋尖端。對傳播的方向角通過求解裂紋計算公式如下:
( 3 )
其中和是為初始裂紋應(yīng)力強度因子對應(yīng)的模式,我和II型載入中,分別與h0為預(yù)測的方向角。
多邊貿(mào)易體制的兩個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)修改考慮到第二屆的存在在威廉姆斯的應(yīng)力場擴(kuò)建,見式。 (1),并具有以下形式(如見詳細(xì)信息[11]):
( 3 ) 這里T是在T-應(yīng)力對應(yīng)的值。裂紋擴(kuò)展方向的現(xiàn)在可以表示為格式如下:
( 5 ) 其中d是一個額外的長度占規(guī)模斷裂過程區(qū)的大小,例如見由金正日的文章等 [12]?;贓q(4)可發(fā)現(xiàn),負(fù)向T-應(yīng)力降低了裂紋萌生角零假設(shè),但陽性T-應(yīng)力增大的角度假設(shè)。
2.2疲勞裂紋擴(kuò)展速率
在混合模式條件下的疲勞裂紋擴(kuò)展率通常取決于價值改良巴黎埃爾多安混合模式疲勞裂紋擴(kuò)展速率估計法通常用于(例如參見由亨恩等工作。[13])。該方法的缺點是事實,相應(yīng)的材料常數(shù)不知道在大多數(shù)情況下。
越來越多的自然彎曲裂縫通常是輕微的。在按Kne'sl[14,15],疲勞裂紋紙稍微改變混合模式下繁殖的條件進(jìn)行了研究,得出的結(jié)論是在條件,裝載剪切模式影響的路徑,因此裂紋的應(yīng)力值強度因子但估計的疲勞裂紋擴(kuò)展速率,巴黎的標(biāo)準(zhǔn)版本埃爾多安法律為正常模式加載,da / dN的= C米,都可以使用。
為了評估約束水平的變化對疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響,修改后的期雙參數(shù)斷裂力學(xué)巴黎埃爾多安法律的形式被引入[16]。這使得可能占了約束的形式對疲勞擴(kuò)展速率的影響:
( 6 )
其中C和M是相應(yīng)的物質(zhì)條件為T=0,為獲得常數(shù)循環(huán)屈服應(yīng)力。在T-式中應(yīng)力值。 (六)代表相應(yīng)的約束水平給定的幾何形狀和標(biāo)本
( 7 )
的逼近式。 (七)持有的-0.6
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