基于内聚力模型的界面破坏分析
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基 于 内聚力 模 型 的界 面破 坏 分 析
刘 伟
（ 中 国石 油 大 学 （ 北京 ）石 油 工程 学 院 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ）
摘要 ： 界 面破 坏是材料 与 结构 失效 的常见 形 式 ， 准 确 分析模 拟 界 面损 伤 演 化 和 最终破 坏对 评估 材 料 乃 至结构 性 能至 关重要 ． 在 简要 介 绍 内聚 力模 型 的基 础 上 ， 用Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ中的 内聚 力 单元 分 别 对均 质材料 和 非均 质材料 界面破 坏过程 进 行模 拟 ， 数 值结 果 与理论 结果吻 合 良好 ， 表 明 内聚 力 单元适 用
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于材料 界 面破 坏分析 ． 关键 词 ：内聚力模 型 ；界 面 ； 损 伤 演化 中图分类 号 ： ０ ３ ４ ６ ． １ ； Ｔ Ｂ １ １ ５ ． １ 文献标 志码 ： Ｂ
Ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｉ ａ ｌ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｃ ｏ ｈｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ｚ ｏ ｎｅ ｍｏ ｄｅ ｌ
第２ ２卷 增 刊 ２
２ ０ １ ３年 １ ０月
计 算 机 辅 助 工 程
Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｉ ｄ ｅ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ２２ Ｓｕ ｐ ｐ １ ． ２
０ｃ ｔ ．２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ６—０ ８ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） ｓ ２ － ０ ４ ５ ６ — ０ ５
供一 条有效 途径 ．
内聚 力模 型于 ２ ０世纪 ６ ０年代 被提 出¨ ， 经 过 多年 的发 展 ， 已成为求 解 、 分析 非线性 断裂 问题 的强 有力 工具 ， 并基 于此模 型 发展诸 多有 限元 法 ， 用 于模
于材料 和 结构 的整 体性 能 起 着 至关 重 要 的作 用． 因 此， 准确评 估 材 料 和 结 构 性 能 ， 需 要 对 界 面 损 伤 起 始、 演化 和破坏 的过 程进 行有效 分析 ． 针 对材 料 界 面破 坏 分析 ， 国 内外 已经 开 展相 当 多 的研究 ， 有 限元 数值 分 析 是 其 中一 种 非 常有 效 的 方法 ． 通常， 界 面层 厚度相 比于其相邻 块体 材料 的尺
０ 引 言
界 面 广泛 存 在 于 材料 和 各种 工程 结 构 中 ， 如 复 合 材料 增强 相 与基 体相 之 间 的界 面 、 复合 材 料 层 间
界面 和焊接 结构 的焊接 界 面 等 ． 这 些 界 面 的性 质 对
百度文库
难； 基 于 内聚力模 型 的界 面单 元 为 该 问题 的解 决 提
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基 于 内聚力 模 型 的界 面破 坏 分 析
刘 伟
（ 中 国石 油 大 学 （ 北京 ）石 油 工程 学 院 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ）
摘要 ： 界 面破 坏是材料 与 结构 失效 的常见 形 式 ， 准 确 分析模 拟 界 面损 伤 演 化 和 最终破 坏对 评估 材 料 乃 至结构 性 能至 关重要 ． 在 简要 介 绍 内聚 力模 型 的基 础 上 ， 用Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ中的 内聚 力 单元 分 别 对均 质材料 和 非均 质材料 界面破 坏过程 进 行模 拟 ， 数 值结 果 与理论 结果吻 合 良好 ， 表 明 内聚 力 单元适 用
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０ 引 言
界 面 广泛 存 在 于 材料 和 各种 工程 结 构 中 ， 如 复 合 材料 增强 相 与基 体相 之 间 的界 面 、 复合 材 料 层 间
界面 和焊接 结构 的焊接 界 面 等 ． 这 些 界 面 的性 质 对
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