ĐỒ án cơ học phá hủy và phương pháp phần tử hữu hạn - pdf 26

Link tải miễn phí luận văn


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ HỌC PHÁ HỦY 3
1. Giới thiệu về cơ học phá hủy (Fracture Mechanics) 3
2. Phân loại cơ học phá hủy 5
3. các dạng phá hủy (Fracture modes) 6
4. Ứng suất tập trung tại đỉnh vết nứt, hệ số cƣờng độ ứng suất 7
4.1 Bài toán Westergaard 7
4.2 Hệ số cƣờng độ ứng suất . 7
4.3 Trƣờng ứng suất và chuyển vị tại gần đỉnh vết nứt . 8
4.4 Sự phụ thuộc của hệ số cƣờng độ ứng suất vào cấu trúc của vết nứt
và phụ tải. 9
4.5 Tiêu chuẩn phá hủy thứ nhất . 11
5. Năng lƣợng cân bằng trong vết nứt, Tỉ lệ năng lƣợng giải phóng 11
5.1. Cân bằng năng lƣợng trong vết nứt . 11
5.2. Lý thuyết Griffith 12
5.3. Tỷ lệ giải phóng năng lƣợng G 14
5.4. Tiêu chuẩn phá hủy thứ hai . 14
5.5. Mối quan hệ giữa K và G 15
6. Tích phân J – Tỷ lệ năng lƣợng giải phóng phi tuyến 15
6.1. Định nghĩa . 15

6.2. Tỷ lệ năng lƣợng giải phóng phi tuyến. 16
6.3. Sự bất biến của tích phân J 18
6.4. Tiêu chuẩn phá hủy thứ ba 19
6.5. Mối quan hệ giữa J,K và G 19
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 19
1. Giới thiệu về phƣơng pháp phần tử hữu hạn . 19
1.1 Khái niệm chung 19
1.2 Nội dung của phƣơng pháp . 20
1.1 Trình tự phân tích bài toán theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn . 21
1.2 Hàm xấp xỉ - Phép nội suy 24
2. Các phƣơng trình cơ bản của phƣơng pháp PTHH . 29
2.1 Ma trận độ cứng phần tử , véc tơ tải phần tử. 29
Giải bài toán hệ thanh bằng phƣơng pháp phần tử hữu hạn . 32
3. Các phần tử cơ bản . 38
1. Giới thiệu chung. 38
2. ột số phần tử cơ bản và tính chất của chúng . 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ HỌC PHÁ HỦY
1. Giới thiệu về cơ học phá hủy (Fracture Mechanics)
Phá huỷ là vấn đề mà xã hội phải đối mặt kể từ khi con ngƣời bắt đầu xây dựng
những kiến trúc.Ngày nay vấn đề này thực sự trở nên quan trọng hơn nhiều bởi sự ảnh
hƣởng của phá hủy là rất lớn do sự phụ thuộc của con ngƣời ngày càng nhiều vào khoa
học kĩ thuật và máy móc
May mắn thay, sự tiến bộ trong lĩnh vực cơ học phá huỷ đã và đang giúp chúng ta
giảm thiểu đáng kể các nguy hiểm tiềm ẩn gây ra bởi sự phá hủy của các kết cấu trong
các công trình, máy móc…Nhiệm vụ của môn Cơ học phá hủy là tìm ra nguyên nhân tại
sao vật liệu bị phá huỷ và khả năng ngăn chặn, bảo vệ đƣợc sự phá huỷ của các kết cấu
đó.
Cơ học phá hủy là một lĩnh vực của cơ học, chuyên nghiên cứu sự hình thành của
vết nứt trên vật liệu của kết cấu. Cơ học phá hủy là một lĩnh vực đóng vai trò quan
trọng trong việc cải thiện hiệu suất cơ học của vật liệu và các thành phần cơ học của kết
cấu. Cơ học phá hủy (Fracture Mechanics) là môn khoa học chuyên nghiên cứu về độ
bền tuổi thọ của vật liệu, chi tiết máy hay cấu kiện khi có các vết nứt. Cho phép định
lƣợng mối quan hệ giữa tính chất vật liệu, ứng suất, sự hiện diện của các vết nứt có thể
gây phá hủy kết cấu và cơ chế lan truyền các vết nứt. Nó sử dụng các phƣơng pháp
phân tích cơ học vật rắn để tính toán động lực trên một vết nứt và những thử nghiệm
của cơ học vật rắn để mô tả đặc điểm chống lại phá hủy kết cấu (theo [1]).
Hầu hết các thành phần kỹ thuật và các kết cấu cơ học chứa khuyết tật hình học
nhƣ các liên kết bằng ren, khe hở của chi tiết trục, răng của bánh răng… Kích thƣớc và
hình dạng của chúng đóng vai trò quan trọng bởi vì chúng xác định độ bền của cấu trúc
vật liệu. Thông thƣờng, độ bền của các thành phần hay cấu trúc có chứa các khuyết tật
bị ảnh hƣởng bởi hai yếu tố: ứng suất và độ bền uốn. Tuy nhiên, cách tiếp cận này
thƣờng sẽ cho kết quả không chính xác nếu khuyết tật có đặc trƣng hình học lớn. Để
giải thích điểm này, chúng ta hãy xem xét các trƣờng hợp sau (hình 1):

/file/d/0Bz7Zv9 ... sp=sharing
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status