图8-13 试验和数值结果破坏模式的对比
两个试件的弯矩-转角曲线和节点域剪力-剪切角曲线的试验结果与模拟结果分别如图8-8、图8-9所示，其中二者对比结果良好。试件H1n3预测的裂纹萌生时刻与实际裂纹萌生时刻吻合较好，试件H2n3预测的裂纹萌生时刻与实际裂纹萌生时刻的差别在一个加载位移幅值以内。将预测的开裂模式与图8-13中的试验结果进行了比较，其中开裂模式相似，试件H1n3的对比结果优于试件H2n3。上述结果表明，在大塑性循环加载下，本章所采用的延性断裂模型具有良好的性能。如图8-13（a）所示试件H1n3的损伤指数Dini的分布云图表明损伤集中在节点域的对角线和四边上。试验结果也在节点板的四边焊缝处出现纤维状裂纹。根据分析结果，图8-7给出了裂纹萌生时刻节点域的变形形态。在曲率半径最小的点的受拉侧裂纹萌生并扩展，即在节点域的最大应变处发生断裂。图8-14给出了裂纹萌生前凸面和凹面损伤指数的分布云图，表明凹面损伤比凸面损伤更显著。损伤指数与等效塑性应变曲线、应力三轴度与等效塑性应变曲线分别如图8-15、图8-16所示。根据所提出的延性断裂模型，当应力三轴度为正时，Dini几乎呈线性增长，当T＜-1/3时，没有损伤累积。发现两个试件的正应力三轴度和负应力三轴度峰值分别接近一个常数，分别约等于2/3和-2/3。这解释了为什么在正应力三轴度范围内Dini几乎呈线性增长。这一发现非常重要，因为它表明节点域的损伤可以通过拉伸半圈的等效塑性应变来评估，而无需考虑应力状态。图8-15还表明，在裂纹萌生前，试件H1n3与试件H2n3的等效塑性应变几乎相同，虽然二者的节点域等效宽厚比不同，这暗示节点域等效宽厚比对延性裂纹萌生的影响较小。
图8-14 试件H1n3裂纹萌生前的损伤因子分布(www.xing528.com)
图8-15 两个试件损伤因子的演化历史
图8-16 首个被删除单元的应力三轴度演化历史
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