玻璃材料破坏过程的数值模拟与分析内容简介

发布网友 发布时间：2024-10-23 17:50

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热心网友 时间：2024-11-05 15:07

《玻璃材料破坏过程的数值模拟与分析》一书，旨在深入探讨玻璃材料在双向应力状态下的破坏机制。通过断裂力学研究方法，结合统计学与数值计算技术，本书建立了一个以实验结果为依据的数值模型。该模型模拟了玻璃材料在双向应力作用下的断裂失效过程，目的在于揭示玻璃材料在双向应力下裂纹扩展是否受平行于裂纹的应力影响。通过分析应变能释放率G、应力强度因子K、J积分和裂纹张开位移δ等关键断裂参数在单轴应力与双轴应力下的等效关系，本书提出了玻璃材料在双轴应力状态下的裂纹扩展由裂纹张开位移δ决定的理论框架，并通过数值模拟与理论研究，证明了在双向载荷下传统的K-G-J-δ等效关系不再适用。特别指出，G和δ与双向应力有关，而K和J与双向应力无关，δ更适合作为评价处于双向应力状态下材料断裂的指标。本书通过详细的数值模拟和实验结果对比，展示了玻璃材料在单向及双向平面应力状态下的阻力特性，并验证了数值计算方法的可靠性。同时，本书通过直接观察和演示，全面解析了玻璃材料的失效全过程及裂纹的启裂、失稳扩展过程，解决了双向应力下玻璃材料断裂与裂纹扩展问题。进一步研究了不同双向应力比λ下，玻璃材料断裂力学参数Kic及δ的变化规律，证明了双向应力对玻璃断裂及裂纹扩展的影响，并揭示了玻璃类脆性材料在双轴应力下的断裂是由δ决定的。本书还对含不同倾斜角度裂纹的玻璃材料在单向拉伸下的复合应力效应进行了数值模拟，分析了裂纹尖端存在的三种类型应力对裂纹扩展的影响。此外，本书探讨了玻璃材料的慢裂纹扩展与扩展速度在双向应力下的影响，并通过数值模拟揭示了平行干裂纹的拉应力对裂纹扩展的阻碍作用，以及平行于裂纹的压应力对裂纹的驱动效果。在研究的基础上，本书验证了玻璃材料在双轴应力下应用应变断裂准则的可行性。总之，《玻璃材料破坏过程的数值模拟与分析》通过深入的理论研究与数值模拟，为玻璃材料在不同应力状态下的失效分析提供了坚实的基础。