Q460钢材及焊缝金属超低周疲劳延性断裂研究
发布时间：2020-03-28 17:43
【摘要】：钢材在地震作用下会发生具有明显塑性变形特点的疲劳断裂,称为钢材的超低周疲劳延性断裂。近年来国内外学者基于微观损伤断裂机理,针对普通钢材进行了大量的研究,提出了一系列的微观损伤断裂预测模型,并取得了良好的预测结果。然而,对于超低周疲劳延性断裂的研究尚待进一步研究。本文在前人研究基础之上,综合考虑了钢材混合硬化模型的行为特性,提出了关于应力三轴度、罗德角等相关物理因素的断裂预测模型VMX,并考虑了超低周疲劳非线性加载过程对钢材的损伤累积的影响,以及断裂过程的钢材软化行为。通过Fortran语言编译出适用于ABAQUS的VUMAT材料子程序,对Q460钢材与焊缝金属进行了超低周疲劳状态的本构模拟、及断裂预测分析。本文介绍了微观损伤断裂模型的相关理论基础,对比分析VMX模型与其他模型的特点,并推导了 Voce-Chaboche非线性混合硬化模型以及VMX断裂预测模型在材料子程序VUMAT中的实现理论。将Fortran语言编译的程序嵌入ABAQUS显式分析模块,分别对不同类型、不同加载制度的25个Q460钢材超低周疲劳试件和19个焊缝金属超低周疲劳试件进行了本构模拟;分别对增幅加载制度的6个Q460钢材超低周疲劳试件和6个焊缝金属超低周疲劳试件进行了断裂预测分析,并对VMX模型参数进行了影响性分析。分析结果表明,Voce-Chaboche非线性混合硬化模型对Q460钢材和焊缝金属在循环加载过程中的的混合硬化行为具有良好的适用性,VMX模型对Q460钢材和焊缝金属的超低周疲劳延性断裂预测具有良好的适用性,加载圈与裂缝开展位置均与试验结果吻合良好。利用单元元删除技术,成功模拟出了试件裂缝发展趋势。
【图文】：
通常被认为是延性断裂的发生机理。逡逑本文主要研究在地震循环作用下的延性断裂研宄。微孔洞形核、扩张和聚合逡逑的过程［３］如下图１．１所示。逡逑（１）空穴形核逦（２）空穴扩张逦（３）空穴收缩逦（４）空穴聚合逡逑、逦图１－１微孔洞形核、扩张和聚合的过程逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｖｏｉｄｓ逡逑１逡逑
力轴的应力张量之间的角度N嫌糜诿杌嫫矫嬗Ρ渥刺植沟ゴ坑αθ岫任掊义戏ㄗ既贩从掣丛佑αψ刺牟蛔恪＃暗谋浠段牵常保冲危常保场Ｖ饔α占渲新掊义系陆俏锢硪庖迦缤迹保菜荆哄义希螅义希翦危梗海蓿苠义希危背房占溴螢靛义贤迹保仓饔α占渲新薜陆俏锢硪庖邋义希疲椋纾澹保插澹模澹妫椋睿椋簦椋铮铄澹铮驽澹蹋铮洌邋澹粒睿纾欤邋澹椋铄澹校颍椋睿悖椋穑欤邋澹樱簦颍澹螅箦澹樱穑幔悖邋义希冲义
本文编号：2604697
【图文】：
通常被认为是延性断裂的发生机理。逡逑本文主要研究在地震循环作用下的延性断裂研宄。微孔洞形核、扩张和聚合逡逑的过程［３］如下图１．１所示。逡逑（１）空穴形核逦（２）空穴扩张逦（３）空穴收缩逦（４）空穴聚合逡逑、逦图１－１微孔洞形核、扩张和聚合的过程逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｖｏｉｄｓ逡逑１逡逑
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