基于XFEM法的Ti/TiC叠层复合材料裂纹扩展有限元分析

基于XFEM法的Ti/TiC叠层复合材料裂纹扩展有限元分析

论文摘要

基于扩展有限元法(XFEM),模拟研究了Ti/TiC叠层复合材料在一定约束和载荷作用下断裂时的裂纹扩展行为,并验证了模拟结果的准确性和有效性。研究表明,Ti/TiC叠层复合材料表现出逐层断裂的特性,裂纹呈Z字形路径扩展。裂纹在扩展过程中,扩展方向会发生偏转,在一定程度上延长其扩展路径,消耗了大量的断裂功,从而增强了材料的断裂韧度,并具有更高的安全性和稳定性。载荷达到336.7N时,复合材料在Ti层发生一次启裂,其最大主应力值为3 048.65MPa,此时复合材料并没有完全失效。当载荷值为392.5N时,复合材料在TiC层发生二次启裂,最大主应力值达到4 557.54MPa时,复合材料才开始完全失效。

论文目录

  • 1 模型的建立
  •   1.1 物理模型及载荷
  •   1.2 有限元模型
  • 2 模拟结果与分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 龙文元,季松,汪正飞

    关键词: 叠层复合材料,扩展有限元法,断裂力学,裂纹扩展

    来源: 特种铸造及有色合金 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 南昌航空大学航空制造工程学院

    分类号: TB33

    DOI: 10.15980/j.tzzz.2019.09.001

    页码: 929-932

    总页数: 4

    文件大小: 654K

    下载量: 145

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