銑床縱向工作臺(tái)的設(shè)計(jì),銑床縱向工作臺(tái)的設(shè)計(jì),銑床,縱向,工作臺(tái),設(shè)計(jì)
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(gè)有洞的拉伸試樣。實(shí)驗(yàn)裂紋路徑軌跡進(jìn)行與數(shù)值計(jì)算的。要結(jié)合對(duì)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(qiáng)度因子,和以及相應(yīng)的約束水平的T-應(yīng)力特點(diǎn)分別計(jì)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(duì)T-應(yīng)力對(duì)裂紋路徑的效果并不顯著。在另一方面,對(duì)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(gè)傾向是其中之一,在其尖端的局部應(yīng)力場是一個(gè)正常的模式我的類型和趨于零。這是符合一致的各項(xiàng)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(shí)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(diǎn),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(qiáng)度因子的對(duì)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(gè)參數(shù)約束的斷裂力學(xué)是用來約束水平評(píng)估對(duì)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(gè)任期中的應(yīng)力場威廉姆斯擴(kuò)展(第一個(gè)非奇異項(xiàng))[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(qiáng)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(diǎn)是無量綱雙軸比率Leevers和Radon[6]中給出乙:
( 2 )
其中為應(yīng)力強(qiáng)度因子所對(duì)應(yīng)的裂紋長度。
文獻(xiàn)中的事實(shí)證實(shí),一個(gè)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(gè)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(duì)I型裂紋初始裂紋線。一個(gè)I型裂紋中心裂紋板在單軸拉伸加載在這個(gè)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(gè)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(duì)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(duì)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(shí)間內(nèi),限制影響對(duì)疲勞裂紋在混合模式的條件下繁殖速度進(jìn)行了討論。基本假設(shè)該文件是小屈服條件(對(duì)應(yīng)于高周疲勞條件下),對(duì)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(duì)裂紋擴(kuò)展方向
一個(gè)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(gè)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(jì)算。因此,估計(jì)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(shí)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?yàn)槠淝芯€應(yīng)力最大。它是一個(gè)本地方法,因?yàn)閷?duì)裂紋擴(kuò)展的方向是確定的直接在一個(gè)半徑為r的小圈子局部應(yīng)力場集中在裂紋尖端。對(duì)傳播的方向角通過求解裂紋計(jì)算公式如下:
( 3 )
其中和是為初始裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子對(duì)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(gè)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(duì)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(gè)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(jià)值改良巴黎埃爾多安混合模式疲勞裂紋擴(kuò)展速率估計(jì)法通常用于(例如參見由亨恩等工作。[13])。該方法的缺點(diǎn)是事實(shí),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(qiáng)度因子但估計(jì)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(píng)估約束水平的變化對(duì)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(duì)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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