重組竹作為一種高強(qiáng)度復(fù)合材料正被逐漸用于建筑領(lǐng)域,但其工藝特點(diǎn)決定了重組竹構(gòu)件是帶裂紋工作的。以ABAQUS有限元軟件為平臺(tái),結(jié)合擴(kuò)展有限元法（XFEM）和內(nèi)聚區(qū)模型（CZM）對(duì)重組竹I型斷裂進(jìn)行數(shù)值模擬。三維雙懸臂梁（DCB）模型采用基于牽引分離法則的內(nèi)聚行為描述裂紋的啟裂和擴(kuò)展,得到裂紋擴(kuò)展全過(guò)程的可視結(jié)果和外荷載-裂紋張開(kāi)口位移曲線（P-δ曲線）,并對(duì)比模擬曲線和試驗(yàn)曲線,考慮峰值荷載存在差異的合理性。再進(jìn)一步處理荷載-位移曲線,得到裂紋擴(kuò)展阻力曲線（R曲線）,并通過(guò)對(duì)比R曲線再次驗(yàn)證了該數(shù)值方法的有效性,為工程實(shí)際應(yīng)用提供參考。在此基礎(chǔ)上,又對(duì)比了5種不同厚度和3種不同初始裂紋長(zhǎng)度條件下的重組竹I型斷裂能量釋放率,分析了厚度和初始裂紋長(zhǎng)度2種尺寸參數(shù)對(duì)重組竹斷裂韌性的影響。結(jié)果表明:薄試件具有較大的斷裂韌度,隨著厚度增大,雙懸臂構(gòu)件由平面應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)為平面應(yīng)變狀態(tài),雙懸臂梁的能量釋放率趨于一個(gè)恒定的較低值,其中,厚度大于40 mm的試件模擬準(zhǔn)確度較高。對(duì)于處于平面應(yīng)變狀態(tài)下的雙懸臂梁,其初始裂紋長(zhǎng)度對(duì)斷裂韌度的模擬結(jié)果影響較小。 

【文章來(lái)源】：林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,5(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

內(nèi)聚區(qū)模型

DCB測(cè)試試件尺寸

有限元模型網(wǎng)格劃分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]7050鋁合金材料R曲線的三維效應(yīng)與試驗(yàn)研究[J]. 陳濤,何宇廷,伍黎明,張騰.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(13)



本文編號(hào)：3556768