刘庆生
,
何文
,
曾芳金
,
薛济来
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.07.018
对不同铝电解时间下的阴极炭块试样进行了单轴压缩实验,建立了阴极炭块的损伤本构方程.实验和理论分析结果表明:与未铝电解的炭块相比,铝电解环境下受熔盐腐蚀的炭块内部存在更多和分布更不均匀的化学腐蚀损伤,从而导致阴极炭块弹性模量、峰值应力和残余变形能力的降低,铝电解时间越长,降低程度越大.采用真实破裂过程分析软件RFPA2D 对阴极炭块的单轴压缩破坏实验进行了数值模拟,通过与理论、实验结果比较发现数值模拟可有效地用于研究和再现阴极炭块变形破坏的全过程及局部的变形破坏特征.
关键词:
铝电解
,
阴极炭块
,
损伤
,
本构模型
,
数值模拟
,
破裂过程
唐世斌
,
唐春安
,
梁正召
,
于庆磊
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.02.020
运用热传导和热-力耦合的相关理论,借助统计分布来考虑陶瓷中存在的微孔洞和微裂隙;建立了一种可以模拟陶瓷遭受热冲击作用下的裂纹萌生、扩展过程的数值模拟方法,并通过材料破坏过程分析系统(RFPA,Realistic Failure Process Analysis)加以实施.该数值方法基于细观非均匀性假设,突破了以往连续介质力学视陶瓷为均匀介质的假设,并从细观损伤角度考虑陶瓷热冲击破坏演化的过程.运用该方法对三面绝热、一面受热冲击的平板状陶瓷材料的破裂过程进行了数值试验.结果表明:起始裂纹发端于受热冲击表面,且在初始的裂纹萌生阶段,在受热冲击表面产生一系列无序的裂纹;但随着时间的延续,裂纹逐渐演变成多条近乎平行的、沿受冲击表面内法向方向扩展的主裂纹,其中一些裂纹的发展受到了屏蔽,这一结果与试验结果吻合较好.本数值方法为相关研究提供了新的思路.
关键词:
热冲击
,
陶瓷材料
,
破裂过程
,
细观损伤
