| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-24页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第13页 |
| 1.2 断裂力学的数值计算方法概述 | 第13-15页 |
| 1.3 断裂实验研究概述 | 第15-18页 |
| 1.3.1 传统复合断裂试样概述 | 第15-17页 |
| 1.3.2 三维复合型实验研究进展 | 第17-18页 |
| 1.4 脆性断裂准则研究概述 | 第18-22页 |
| 1.4.1 基本型裂纹的脆性断裂准则 | 第18页 |
| 1.4.2 经典复合型脆性断裂准则 | 第18-20页 |
| 1.4.3 Pook 准则和 Richard 准则 | 第20-22页 |
| 1.5 本文的主要研究方法和内容 | 第22-24页 |
| 1.5.1 主要研究方法 | 第22-23页 |
| 1.5.2 主要研究内容 | 第23-24页 |
| 第2章 三维断裂力学实验试样及其夹具的设计与试样材料性能的测定 | 第24-36页 |
| 2.1 Richard-CTS 试样及其夹具 | 第24-25页 |
| 2.2 Richard-AFM 试样及其夹具 | 第25-26页 |
| 2.3 本文对 AFM 试样及其夹具的改进设计 | 第26-32页 |
| 2.3.1 试样和夹具装置设计 | 第26-31页 |
| 2.3.2 三维加载原理 | 第31-32页 |
| 2.4 试样材料性能的测定 | 第32-35页 |
| 2.4.1 拉伸件的制备 | 第32-34页 |
| 2.4.2 PMMA 材料力学参数的确定 | 第34-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 计算方法及有限元网格模型的确定 | 第36-56页 |
| 3.1 能量释放率的数值计算方法 | 第36-40页 |
| 3.1.1 虚拟裂纹扩展法 | 第36-38页 |
| 3.1.2 虚拟裂纹闭合法 | 第38-40页 |
| 3.2 J 积分的数值计算方法 | 第40-42页 |
| 3.2.1 J 积分法 | 第40-41页 |
| 3.2.2 等效积分区域法 | 第41-42页 |
| 3.3 单边缺口拉伸试件及有限元单元的选择 | 第42-43页 |
| 3.3.1 SENT 试样的几何构型 | 第42-43页 |
| 3.3.2 ANSYS 单元的选择 | 第43页 |
| 3.4 虚拟裂纹闭合法的三维有限元计算模型及其数值计算 | 第43-48页 |
| 3.4.1 三维有限元计算模型的建立 | 第43-46页 |
| 3.4.2 计算结果及分析 | 第46-48页 |
| 3.5 等效积分区域法的三维有限元计算模型及其数值计算 | 第48-52页 |
| 3.5.1 三维有限元计算模型的建立 | 第48-50页 |
| 3.5.2 计算结果及分析 | 第50-52页 |
| 3.6 VCC 法和 EDI 法的方法比较及 VCC 法的收敛性检验 | 第52-55页 |
| 3.6.1 VCC 法和 EDI 法的数值计算比较 | 第52页 |
| 3.6.2 VCC 法的收敛性检验 | 第52-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 各种复合比加载下 AFM 试样断裂行为的数值计算及分析 | 第56-96页 |
| 4.1 AFM 试样有限元计算模型的建立 | 第56-63页 |
| 4.1.1 网格划分 | 第56-59页 |
| 4.1.2 耦合节点自由度 | 第59-61页 |
| 4.1.3 位移约束 | 第61-62页 |
| 4.1.4 力载荷施加 | 第62-63页 |
| 4.2 I 型加载下不同厚度试样的数值计算及比较分析 | 第63-66页 |
| 4.3 II 型加载下不同厚度试样的数值计算及比较分析 | 第66-70页 |
| 4.4 III 型加载下不同厚度试样的数值计算及比较分析 | 第70-75页 |
| 4.5 厚度效应分析 | 第75-76页 |
| 4.6 I+II 复合型加载下的数值计算及其裂纹启裂点预测 | 第76-80页 |
| 4.6.1 数值计算及分析 | 第76-78页 |
| 4.6.2 裂纹启裂点预测 | 第78-80页 |
| 4.7 I+III 复合型加载下的数值计算及其裂纹启裂点预测 | 第80-84页 |
| 4.7.1 数值计算及分析 | 第80-84页 |
| 4.7.2 裂纹启裂点预测 | 第84页 |
| 4.8 II+III 复合型加载下的数值计算及其裂纹启裂点预测 | 第84-90页 |
| 4.8.1 数值计算及分析 | 第85-89页 |
| 4.8.2 裂纹启裂点预测 | 第89-90页 |
| 4.9 I+II+III 复合型加载下的数值计算及其裂纹启裂点预测 | 第90-94页 |
| 4.9.1 数值计算及分析 | 第90-94页 |
| 4.9.2 裂纹启裂点预测 | 第94页 |
| 4.10 本章小结 | 第94-96页 |
| 第5章 AFM 试样三维断裂的实验研究及其断裂参数的测定 | 第96-122页 |
| 5.1 AFM 试样断裂实验方法 | 第96-102页 |
| 5.1.1 试样及其切口的制备 | 第96-98页 |
| 5.1.2 预制疲劳裂纹 | 第98-99页 |
| 5.1.3 实验环境及实验操作 | 第99-100页 |
| 5.1.4 断裂韧度的测定方法 | 第100-102页 |
| 5.2 I 型加载下的实验研究及断裂韧度的测定 | 第102-104页 |
| 5.2.1 I 型加载下的断裂力学实验研究 | 第102页 |
| 5.2.2 断裂韧度的测定及其验证 | 第102-104页 |
| 5.3 II 型加载下的实验研究及剪切断裂韧度的测定 | 第104-108页 |
| 5.3.1 II 型加载下的断裂力学实验研究 | 第104-106页 |
| 5.3.2 剪切断裂韧度的测定 | 第106-108页 |
| 5.4 III 型加载下的实验研究及 KIIIC的测定 | 第108-111页 |
| 5.4.1 III 型加载下的断裂力学实验研究 | 第108-109页 |
| 5.4.2 KIIIC的测定 | 第109-111页 |
| 5.5 I+II 复合型加载下的实验研究及其断裂临界值的测定 | 第111-114页 |
| 5.5.1 I+II 复合型加载下的断裂力学实验研究 | 第111-112页 |
| 5.5.2 I+II 复合型加载下断裂临界值的测定 | 第112-114页 |
| 5.6 I+III 复合型加载下的实验研究及其断裂临界值的测定 | 第114-118页 |
| 5.6.1 I+III 复合型加载下的断裂力学实验研究 | 第114-116页 |
| 5.6.2 I+III 复合型加载下断裂临界值的测定 | 第116-118页 |
| 5.7 II+III 复合型加载下的断裂力学实验研究 | 第118-119页 |
| 5.8 I+II+III 复合型加载下的断裂力学实验研究 | 第119-120页 |
| 5.9 本章小结 | 第120-122页 |
| 第6章 研究结果与不同经典理论结果的对比分析 | 第122-130页 |
| 6.1 I+II 复合型加载下的研究结果和不同经典理论结果的对比分析 | 第122-124页 |
| 6.1.1 断裂临界值对比分析 | 第122-123页 |
| 6.1.2 裂纹启裂角对比分析 | 第123-124页 |
| 6.2 I+III 复合型加载下的研究结果和不同经典理论结果的对比分析 | 第124-127页 |
| 6.2.1 断裂临界值对比分析 | 第125-126页 |
| 6.2.2 裂纹启裂角对比分析 | 第126-127页 |
| 6.3 II+III 复合型加载下的研究结果和不同经典理论结果的对比分析 | 第127-129页 |
| 6.4 I+II+III 复合型加载下的研究结果和不同经典理论结果的对比分析 | 第129页 |
| 6.5 本章小结 | 第129-130页 |
| 结论 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-142页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第142-143页 |
| 致谢 | 第143页 |
