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基于三种断裂准则对裂纹扩展过程的数值模拟

钟卫洲;罗景润;宋顺成;陈刚;黄西成

  利用ABAQUS有限元软件对载荷作用下边裂纹和中心裂纹板进行建模分析,结合临界应力、裂纹张开位移、裂纹扩展长度-时间曲线三种裂纹扩展准则实现了对裂纹扩展过程的数值模拟,研究表明将沿裂纹扩展路径距裂尖一定位移处应力场作为依据的临界应力准则适用于脆性材料的裂纹传播模拟;采用裂纹面上距裂尖一定位移处的裂纹张开位移作为扩展判据的裂纹张开位移断裂准则适用于对延性材料裂纹传播问题的模拟;裂纹扩展长度—时间曲线准则可实现对已知裂纹扩展过程问题的数值模拟。结果表明对于裂尖存在应力、应变奇异场的裂纹扩展问题在数值模拟中选用距离裂尖一定位移的力学参量作为裂纹扩展判据是有效的。……