单峰过载对裂尖塑性区晶内损伤分布的影响

作     者：郑战光 张法浩 孙腾 谢昌吉 黄增 ZHENG Zhan-guang;ZHANG Fa-hao;SUN Teng;XIE Chang-ji;HUANG Zeng

作者机构：广西大学机械工程学院广西南宁530004 北部湾大学机械与船舶海洋工程学院广西钦州535011 广西机电职业技术学院机械工程学院广西南宁530007 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2022年第29卷第12期

页      面：98-105页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52265018 51675110) 广西自然科学基金资助项目(2021GXNSFAA220119) 

主　　题：单峰过载 裂纹尖端 疲劳失效 滑移变形 

摘      要：为探究金属材料受到变幅疲劳载荷时的晶内损伤状况,采用宏观Chaboche与细观晶体塑性有限元相结合的方法,建立了裂尖多晶模型,模拟的应力-应变曲线与实验基本一致。以修正的Fatemi-Socie准则为疲劳指示因子,筛出裂尖损伤最大的晶粒,统计了晶内总滑移变形量分布,并结合晶内纵向应力分布和广义施密特因子GSF分布情况来对其形成原因进行分析。结果表明,相较于恒幅循环,过载瞬间晶内的纵向应力及GSF最大值与均值的增大导致晶内易滑移的区域扩大和已滑移区域的滑动趋势增加,进而导致晶内总滑移变形量瞬间增大且滑移不均匀性增加。过载会导致后续循环拉伸峰值时刻纵向应力减小及GSF区间的扩大,提高滑移分布不均匀性,且卸载峰值时刻纵向拉应力的减小和压应力的增大会抑制晶内原有滑移增长速率。