分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为研究核工程备选石墨(SNG742细粒石墨)的断裂性能，探明材料的三维断裂力学特性，对压缩双裂纹圆孔板(DCDC)试件进行压缩试验，使用X射线计算机断层扫描(XCT)技术对试件内部进行测量。采用数字图像体相关(DVC)方法对XCT扫描图像进行分析，获得了DCDC试件的三维位移场和应变场。通过对比DVC和有限元模型的x方向应变场，反演了试件的弹性模量。结果表明，当弹性模量取10.6 GPa时，有限元模拟结果与试验结果最接近，二者的最小应变误差约为0.0910~(-3)。此外，利用XCT图像中裂缝与周围区域灰度差异明显的特点，定量分析了尺度上与主裂缝宽度接近的内部缺陷，整体上受拉区域的缺陷密度高于受压区域的，其平均值大约是受压区域的2.7倍。从试件的位移场得到裂缝的三维特征，分析表明：局部裂缝长度沿试件厚度方向呈现内部高、表面低的分布规律，裂缝张开位移与局部裂缝长度成正比，裂尖张开角基本保持不变，约为1.5。最后，分析了裂缝前缘处应变，发现应变不随局部裂缝长度的变化而改变，其值始终保持在5.810~(-3)上下。本研究方法可为通过小尺寸试件获得材料的断裂参数提供思路，研究结果可为研究核级石墨的三维断裂特性提供直接的试验证据。
分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 针对组合空腹夹层板桥的刚度计算,基于实体单元模型的参数化分析结果,提出了采用刚度放大系数来修正杆系模型结果的实用方法。推导了考虑剪切变形的简支钢空腹梁的等代抗弯刚度,并乘以刚度放大系数来分析混凝土板对结构的影响;与已有试验进行对比,验证壳-实体有限元建模方法的正确性,进一步分析了混凝土板和钢空腹梁截面参数对刚度放大系数的影响规律。结果表明;混凝土板厚度,钢空腹梁的高度、网格尺寸、上(下)肋高度及腹板厚度对刚度放大系数的影响最大;限定6个参数的取值范围得到的4 050个壳-实体有限元模型,涵盖了组合空腹夹层板桥实际设计中的所有可能条件,拟合出了刚度放大系数的计算公式。
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