摘要 建立了非均匀应力场下隧洞开挖力学模型,提出了一种同时考虑黏聚力和内摩擦角弱化的应变软化模型,推导了峰后区半径、应力与位移的解析解。以桃园煤矿某隧洞为工程实例,确定了隧洞峰后区半径、地表位移和应力分布情况,讨论了平竖应力比、中间主应力、残余黏聚力、残余内摩擦角对隧洞变形的影响。研究结果表明:由于应力场不均匀,隧洞周边峰后区半径和应力分布随方向呈变化趋势;考虑中间主应力时,隧洞峰后区半径和地表位移较大;残余黏聚力和内摩擦角越大,隧洞峰后区半径和地表位移越小。
M 塑性区校正 .......*..*..******..*....................................... 10 条带熔合塑性区连接 ..**.**..*.*******.................13 塑性区形状 ****........*....***................................................................ 14 裂纹尖端开口位移 ......*...*.**.**..*.......*.**.***** G *16 J 轮廓积分 G *..*..*...............**..**** G ***.*....................................17.J 与 ~OD 20 之间的关系 ....................................................屈服对裂纹尖端 %r~ 场的影响 .......*.*****..............21 厚度对裂纹尖端应力场的影响.................... ............ 25
金属增材制造部件中的残余应力是一个众所周知的问题。它会导致样品在从构建板上取出时变形,并且对疲劳产生不利影响。了解打印样品中的残余应力如何受到工艺参数的影响对于制造商调整工艺参数或部件设计以限制残余应力的负面影响至关重要。在本文中,使用热机械有限元模型模拟增材制造样品中的残余应力。材料的弹塑性行为通过基于机制的材料模型来描述,该模型考虑了微观结构和松弛效应。通过将模型拟合到实验数据来校准有限元模型中的热源。将有限元模型的残余应力场与同步加速器 X 射线衍射测量获得的实验结果进行了比较。模型和测量的结果显示残余应力场具有相同的趋势。此外,结果表明,随着激光功率和扫描速度的改变,所产生的残余应力的趋势和幅度没有显著差异。2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
图 1:本研究中使用的工作流程。从石墨浆料的模拟(左上)到耦合电化学和力学模拟(右下)。左下角显示了每个粒子的颜色和大小。为了提高可见度,Si 粒子的大小被夸大了。石墨 (Si) 相的电荷状态图分别以灰度(红蓝)表示。应力场表示 CBD 网络的应力。
摘要 裂纹的存在会导致结构钢在临界屈服强度以下失效。本文的主要目的是简化和整合应力集中、断裂应力、应力强度因子、裂纹尖端张开位移和 J 积分参数的数学推导,从第一原理开始,并应用于疲劳。本文解释了从理论概念中断裂力学参数的数学推导,包括使用基于应变的方法预测疲劳寿命的替代方法。只有当缺口半径远大于零时,缺口周围的应力集中才会发生,当裂纹尖端半径等于零时,尖锐裂纹处的应力场会显示奇异性。此外,钝化裂纹尖端违反了应力奇异性,而裂纹尖端张开位移和 J 积分参数显示了裂纹延伸超过零裂纹尖端半径的解,因此用于表征具有钝化裂纹尖端的材料应力场。本文强调了使用 J 积分和裂纹尖端张开位移参数而不是应力强度因子来表征疲劳裂纹扩展的好处。本文将主要使核能、航空、石油和天然气行业的工程师和专家受益。
对于损伤容限设计 [1] 来说,疲劳和腐蚀是航空工业 [2] 中两个主要故障原因。激光冲击喷丸 (LSP) 是一种表面处理技术,可在易受疲劳现象影响的关键区域引入具有较大穿透深度的压缩残余应力。这些压缩残余应力可能导致疲劳裂纹扩展 (FCP) 延缓,如由 AA2024-T3 [3] 组成的 M(T) 试样或搅拌摩擦焊接的 AA7075-T7351 [4] 所示。然而,压缩残余应力的产生总是会导致结构内的拉伸残余应力以保持应力平衡。这些拉伸残余应力可能会导致 FCP 速率加速。因此,准确了解施加的残余应力场并预测由此产生的 FCP 速率对于保证有效且优化地应用 LSP 是必要的。 FCP 模拟中常用的一种策略是计算疲劳载荷循环的最小和最大应力强度因子,并将这些应力强度因子用作 FCP 方程的输入 [5–8] 。所应用的 FCP 方程将裂纹尖端的应力强度因子与 FCP 速率联系起来。这项工作应用了 Paris 和 Erdogan [9] 开发的第一个 FCP 方程、Walker 方程 [10] ,例如,该方程在激光加热引起的残余应力场中成功应用 [11] ,以及 NASGRO 方程 [12] ,该方程现在
2 文献综述 9 ...................................................... 2.1 旋转圆盘中的应力场 10 ...................................................... 2.1.1 实心圆盘分析 ...................................... ... 10 .................................................................... 2.1.2 空心圆盘分析 1 1 ............................................................. 2.2 圆盘的热应力 12 ............................................................. 2.3 早期的有限元模型 14 ............................................................. 2.3.1 结构完整性 14 ............................................................. 2.3.2 热应力 16 ............................................................. 2.3.3 叶片/圆盘界面处的接触 18 ............................................................. 2.3.4 实验工作 20
我们可以记录裂缝类型(延伸与剪切)、孔径大小、矿物填充、裂缝内的孔隙度、密度、强度、方向,并确定您感兴趣的区域的应力场。在提供裂缝描述后,我们可以诊断裂缝是否会影响您的油井产量。如果是这种情况,我们会建议进行详细的裂缝研究。我们的专业仅限于沉积学和地层学。但是,我们可以为您安排合适的联系人进行详细的裂缝研究,以提高裂缝油藏的产量。
碳纤维增强环氧树脂,408 CARLOS,395 铸铁,567 球墨铸铁,215 CFRP,408 分类规则,535 冷膨胀,171 复杂应力场,335 复合方法,521 压缩,278 压缩欠载,154 等幅,24 约束,232,278 角缺口,81 相关因子,567 试样,171 裂纹闭合,154,215,232,278,299,320,482 塑性诱导,453 裂纹前沿不相容性,299 裂纹萌生,186,492 裂纹扩展速率,482
摘要。使用中子衍射和轮廓方法的残留应力测量在由316升不锈钢粉制成的阀外壳上进行,并使用激光粉末床融合添加剂制造具有复杂的三维内部特征。测量结果捕获了残留应力场的演变,该状态是将阀外壳连接到底板上的状态,到达壳体从底板上切开的状态。利用此切割,因此使其在此应用中是非破坏性的测量,轮廓方法映射了整个切割平面上的残留应力分量正常的(通过切割完全缓解了这种应力场),以及由于切割而导致的整个壳体中所有应力的变化。中子衍射测量的无损性质启用了在切割前和切割后的构建点的各个点的残余应力测量。在两种测量技术之间观察到了良好的一致性,这两种测量技术表明,在外壳的外部区域中显示了较大的拉伸方向残余应力。轮廓结果表明,从两个不同区域中从底板上移除构建后,多个应力分量发生了很大变化:在平面附近,在该平面附近,从基本板中切开构建,并在充当应力集中器的内部特征附近。这些观察结果应有助于理解基本板附近构建破裂的驾驶机制,并确定对结构完整性的关注区域。中子衍射测量还用于显示基本板附近的剪切应力明显低于正常应力,这是对轮廓方法的重要假设,因为不对称切割。