虚拟裂纹闭合法计算陶瓷材料断裂韧性的有效性研究

发布时间：2019-06-01 20:50

【摘要】：基于有限元Abaqus软件,采用虚拟裂纹闭合法的基本原理对ISO15732-2003所提SEPB法测试陶瓷材料断裂韧性进行有限元数值计算.以Si3N4、ZrO_2、Al_2O_3、ZTA、SiC五种陶瓷材料SEPB法标准实验为例,分别将虚拟裂纹闭合法计算所得断裂韧性值与标准实验测试值进行对比.结果表明:Si3N4、ZrO_2、Al_2O_3、ZTA、SiC五种陶瓷材料断裂韧性的数值计算值与实验测试值较为一致,其偏差仅分别为1.77%、1.76%、1.82%、1.55%和1.82%.进一步验证了虚拟裂纹闭合法计算断裂韧性值的有效性,同时为该方法的工程应用提供一定的理论基础.
[Abstract]:Based on the finite element Abaqus software, the finite element numerical calculation of the fracture toughness of ceramic materials by SEPB method proposed by ISO15732-2003 is carried out by using the basic principle of virtual crack closure method. Taking the standard experiment of SEPB method of five kinds of ceramic materials in Si3N4,ZrO_2,Al_2O_3,ZTA,SiC as an example, the fracture toughness calculated by virtual crack closure method is compared with the standard experimental value. The results show that the numerical values of fracture toughness of Si3N4,ZrO_2,Al_2O_3,ZTA,SiC ceramics are in good agreement with the experimental values, and the deviation is only 1.77%, 1.76% and 1.82%, respectively. 1.55% and 1.82%. The validity of the virtual crack closure method in calculating the fracture toughness is further verified, and the theoretical basis for the engineering application of the method is provided at the same time.
【作者单位】： 武警工程大学装备工程学院;装甲兵工程学院机械工程系;总装备部南京军事代表局;
【基金】：军内科研计划项目(2014CJ011)
【分类号】：O346.1

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本文编号：2490572