基于XFEM模拟的核级石墨断裂行为研究

作者：余子昊; 陈红鸟^*; 唐宇翔; 余啟春; 王德强

来源：应用力学学报, 2021, 38(03): 1036-1043.

• 核级石墨
• 扩展有限元
• 断裂过程区
• 缝高比

为研究核级石墨的断裂性能,对单边切口的石墨梁进行三点弯曲试验,并采用扩展有限元(XFEM)对其断裂行为进行数值模拟。通过将数值模拟结果与试验得到的荷载-位移曲线进行对比,验证了数值模拟的可靠性。研究结果表明,加载过程中断裂过程区(FPZ)完全发展时,其长度lFPZ最大,约为14.16mm,约为石墨梁韧带高度的68%;分析了缝高比a0/D在起裂和失稳时石墨的断裂参数的变化,结果表明:随着a0/D的增大,起裂荷载Pini和峰值荷载Pc随着a0/D的增加而减小,Pini/Pc的比值保持稳定在0.8左右;双K断裂参数KIcini和KIcun基本保持不变;FPZ的长度lFPZ在完全发展之前呈线性增加,之后长度逐渐减小。

• 单位
  贵州大学