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断裂力学与裂纹扩展仿真

共计 30 章节
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01
断裂力学导论与课程地图
目标=从工程失效案例出发 · 建立裂纹 · 断裂
断裂力学导论课程地图
02
裂纹类型与断裂模式
目标=识别穿透裂纹 · 表面裂纹 · 埋藏裂纹
裂纹类型断裂模式
03
应力强度因子K
目标=定义 · 物理意义 · 量纲与常见裂纹构型下的K表达式
应力强度因子K目标=定义
04
线弹性断裂力学与能量释放率G
目标=Griffith能量平衡 · G与K的关系 · 柔度法
线弹性断裂力学能量释放率G
05
断裂韧度与材料抗力
目标=KIC · GIC · JIC的测试与工程含义
断裂韧度材料抗力
06
裂纹尖端塑性区与修正
目标=Irwin塑性区估计 · 有效裂纹长度修正 · 小范围屈服条件
裂纹尖端塑性区修正
07
J积分与弹塑性断裂力学
目标=J积分的定义 · 路径无关性 · HRR场
J积分弹塑性断裂力学
08
裂纹尖端张开位移CTOD
目标=定义 · 测量与工程应用 · 建立CTOD与J
CTOD裂纹尖端张开位移
09
疲劳裂纹扩展基础
目标=Paris定律 · 门槛值 · 应力比效应
疲劳裂纹扩展基础Paris
10
疲劳裂纹扩展寿命预测
目标=从初始裂纹到临界裂纹的积分方法 · 变幅载荷谱 · Miner累积损伤与工程案例
疲劳裂纹扩展寿命…目标=从初始裂纹…
11
应力腐蚀与氢致开裂
目标=环境辅助裂纹扩展 · KISCC · 腐蚀疲劳
应力腐蚀氢致开裂
12
蠕变裂纹扩展
目标=高温下的C*积分 · 蠕变裂纹增长规律 · 建立高温结构完整性评估的基本方法
蠕变裂纹扩展目标=高温下的C…
13
动态断裂与裂纹止裂
目标=动态应力强度因子 · 止裂韧度 · 惯性效应
动态断裂裂纹止裂
14
界面裂纹与各向异性材料
目标=界面断裂力学 · 能量释放率分解 · 复合材料分层
界面裂纹各向异性材料
15
断裂力学试验与参数标定
目标=紧凑拉伸 · 三点弯曲 · 单边缺口拉伸等试样
断裂力学试验参数标定
16
裂纹扩展仿真总体技术路线
目标=从几何建模 · 材料模型 · 载荷边界到求解器选择
裂纹扩展仿真总体…目标=从几何建模
17
有限元建模基础与裂纹尖端网格
目标=单元类型 · 奇异性单元 · 围线积分区域
有限元建模基础裂纹尖端网格
18
相互作用积分与J积分数值实现
目标=域积分法 · 辅助场 · M积分提取K
相互作用积分J积分数值实现
19
虚拟裂纹闭合技术VCCT
目标=原理 · 能量释放率计算 · 界面单元应用
VCCT虚拟裂纹闭合技术
20
内聚区模型CZM
目标=牵引-分离法则 · 损伤起始与演化 · 网格与粘性正则化
CZM内聚区模型
21
扩展有限元法XFEM
目标=富集函数 · 水平集描述裂纹 · 无需重划网格的裂纹扩展
XFEM扩展有限元法
22
相场断裂方法
目标=相场变量 · 能量泛函 · 长度尺度参数
相场断裂方法目标=相场变量
23
疲劳裂纹扩展仿真
目标=循环载荷下的Paris积分 · XFEM/CZM疲劳模块 · 寿命预测与试验对比
疲劳裂纹扩展仿真Paris
24
三维裂纹扩展仿真
目标=三维裂纹前沿推进 · 非平面扩展 · 裂纹面接触
三维裂纹扩展仿真目标=三维裂纹前…
25
多裂纹相互作用与合并
目标=应力场叠加 · 屏蔽与增强效应 · 裂纹合并准则
多裂纹相互作用合并
26
裂纹扩展仿真中的材料参数与不确定性
目标=参数获取 · 灵敏度分析 · 概率断裂力学
裂纹扩展仿真材料参数
27
典型工程案例一
目标=压力容器与管道裂纹扩展仿真 · 失效评定图 · 剩余寿命预测
典型工程案例一目标=压力容器
28
典型工程案例二
目标=航空结构疲劳裂纹扩展仿真 · 连接件细节 · 载荷谱下的裂纹扩展寿命与检修周期
典型工程案例二目标=航空结构疲…
29
典型工程案例三
目标=焊接接头与残余应力下的裂纹扩展 · 热影响区材料梯度 · 裂纹扩展路径预测
典型工程案例三目标=焊接接头
30
课程综合实战与前沿展望
目标=完成一个从建模到寿命评估的完整… · 讨论数字孪生 · 机器学习与多尺度断裂仿真的发展趋势
课程综合实战前沿展望