【摘要】:在以前的研究中,仅采用式(5-1)中的延性裂纹萌生准则的断裂模型预测结构钢的延性断裂,未采用裂纹扩展规律,当损伤指数D ini达到1.0时,假设裂纹在裂纹萌生后立即扩展。在之前两项研究中,由于应力和应变分布不均匀,弯曲变形占主导地位,使用上述裂纹萌生后即刻扩展的断裂准则会导致断裂预测时刻比试验结果更早,因此使用仅包含裂纹萌生准则的延性断裂模型无法很好地评估裂纹的扩展过程。
作者提出了循环大塑性应变加载下的金属延性裂纹萌生准则(Jia,et al.,2014),其中,延性裂纹萌生的损伤指数D ini在数值积分过程中以增量形式定义:
式中 χcr——与裂纹萌生相关的材料参数;
——等效塑性应变增量;(www.xing528.com)
T——将金属的静水压力与等效Mises应力之比定义为应力三轴度。
假设不同应力三轴度下的损伤增量累积服从线性函数,即Miner法则(Miner,1945),假设当裂纹萌生因子D ini达到1.0时材料发生延性断裂。这里的术语“延性裂纹萌生”表示0.01~0.1 mm尺度的微裂纹。在以前的研究中,仅采用式(5-1)中的延性裂纹萌生准则的断裂模型预测结构钢的延性断裂,未采用裂纹扩展规律,当损伤指数D ini达到1.0时,假设裂纹在裂纹萌生后立即扩展。当单元的损伤指数Dini达到1.0时,采用单元删除法模拟裂纹扩展。如简介中所述,当试件截面上的应变和应力三轴度分布均匀时,此假设可能表现良好。在之前两项研究中(Jia,et al.,2014,2016),由于应力和应变分布不均匀,弯曲变形占主导地位,使用上述裂纹萌生后即刻扩展的断裂准则会导致断裂预测时刻比试验结果更早,因此使用仅包含裂纹萌生准则的延性断裂模型无法很好地评估裂纹的扩展过程。
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