焊接结构内部孔洞演化特征及其多尺度损伤表征

发布时间：2018-06-22 05:51

  本文选题：焊接构件 + 多尺度损伤　； 参考：《工程力学》2015年08期

【摘要】：为了研究结构失效过程中焊接细节处的宏细观损伤演化过程,以含细观孔洞的焊接构件为对象进行拉伸试验,综合采用X-CT(X射线计算机断层扫描)和电测技术分别同步记录拉伸过程中构件内部细观结构和宏观力学性能的演化过程。试验结果发现随着构件变形的增加,其宏观性能变化表现为弹性模量的线性减小,同时其内部结构演化表现为新孔洞的萌生和原有孔洞的增长,孔洞总体积随塑性变形呈线性增加趋势,构件在不同的变形阶段,孔洞的体积与数量之间的关系都呈现出分形特征,分形维数随塑性变形的增加呈平缓增加趋势。根据构件宏观力学性能与其内部孔洞总体积之间的关系,并结合分形特征的意义,提出一种多尺度损伤表征方法,并用基于Lemaitre理论的损伤量化方法对其进行验证。结果表明新的损伤表征方法不但具有更加明确的物理意义,同时还可以很好地描述细观孔洞萌生、增长直到构件断裂的损伤跨尺度演化导致失效的过程。
[Abstract]:In order to study the macro mesoscopic damage evolution process of welding details during structural failure process, the tensile test was carried out with the welding members containing meso hole, and X-CT (X ray computed tomography) and electrical measuring technique were used to synchronize the evolution process of the microstructure and macroscopic mechanical properties of the internal components in the tensile process. The results show that with the increase of the deformation of the component, the change of its macroscopic properties is the linear decrease of the modulus of elasticity. At the same time, the internal structure evolution shows the growth of the new hole and the original hole. The total volume of the hole increases linearly with the plastic deformation, and the component is in different deformation stages and the volume of the hole is between the volume and the quantity. The fractal dimension shows a fractal feature and the fractal dimension increases gently with the increase of plastic deformation. According to the relationship between the macroscopic mechanical properties of the components and the total volume of the internal pores and the significance of the fractal characteristics, a multi-scale damage characterization method is proposed, and the damage quantification method based on the Lemaitre theory is used to verify the damage. The new damage characterization method not only has a more explicit physical meaning, but also can describe the initiation of meso holes and increase the process of failure in the cross scale evolution of the damage of the component.
【作者单位】： 东南大学土木工程学院工程力学系;东南大学江苏省工程力学分析重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(11072060)
【分类号】：TG406

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2051845