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题名一种实验与数值模拟相结合的内聚力区参数反解算法
被引量：2
- 1
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作者
沈珉
于济菘
黄亚烽
张晓旭
刘赫
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机构
天津大学机械工程学院力学系
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出处
《实验力学》
CSCD
北大核心
2016年第6期751-762,共12页
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基金
国家自然科学基金(10972155
11572218
81670884)资助
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文摘
随着内聚力模型的应用越来越广泛,获得材料内聚力区参数成为了材料断裂行为研究的一个重要内容。本文提出了一种实验测量与数值模拟相结合的材料内聚力区参数反解方法。该方法首先利用数字图像相关方法测量试件裂纹尖端的内聚力区分离量,然后利用数值辅助场以及交互J积分与路径无关的性质反解内聚力区牵引力。本文利用数值实验验证了这一方法的有效性,并对反解过程中积分路径、网格密度等因素对求解结果的影响进行了讨论。最后,利用本方法求取了20%体积含量随机云杉短纤维增强聚丙烯复合材料(云杉/PP复合材料)的内聚力区参数。
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关键词
内聚力模型
交互J积分
数字图像相关
数值实验
随机云杉短纤维增强聚丙烯复合材料
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Keywords
cohesive zone model
interactive J-integration
digital image correlation method （DICM）
numerical experiments
spruce short fiber reinforced polypropylene composite （spruce/pp composite）
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名材料断裂内聚力区牵引-分离曲线的测量方法研究
被引量：4
- 2
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作者
沈珉
刘赫
于济菘
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机构
天津大学机械工程学院力学系
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出处
《实验力学》
CSCD
北大核心
2018年第3期395-409,共15页
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基金
国家自然科学基金(10972155,11572218,81670884)资助
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文摘
内聚力模型是模拟复合材料界面分层、脱粘等力学行为的有效工具。本文分别提出了改进的直接测量法和交互M积分反解法来测量材料的内聚力区牵引-分离关系曲线。在紧凑拉伸断裂力学实验的有限元数值模型中,分别应用两种方法测取了内聚力模型的牵引-分离曲线。通过与有限元数值解和交互J积分反解法的比较,验证了方法的准确性。本文以20%和49%纤维体积含量的随机云杉短纤维增强聚丙烯复合材料（云杉/PP）为例,分别应用改进的直接测量法、交互M积分反解法和交互J积分反解法得到了该材料内聚力区的牵引-分离曲线。三种方法结果的对比验证表明：三种方法得到的牵引-分离曲线变化趋势一致,曲线所反映的材料内聚力区强度、初始损伤和完全破坏分离量大小以及断裂的能量释放率等主要内聚力参数能够吻合,它们的测取结果都能够完整地描述内聚力区材料的力学行为。
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关键词
内聚力模型
交互J积分
交互M积分
紧凑拉伸断裂实验
直接测量法
数字图像相关法
随机云杉短纤维增强聚丙烯复合材料
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Keywords
cohesive zone model
interactive J-integral
interactive M-integral
compact tensile fracture experiment
direct method of measurement
digital image correlation method（DIC）
random spruce short fiber reinforced polypropylene composite（spruce/pp composite）
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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