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韧性损伤演化描述的一种工程模式

西北工业大学学报 1995年第4期13卷 529-533页

作者：周维贤西北工业大学

将合内损伤的材料的塑性变形势能区分为与内损伤的存在有关的部分和无关的部分；并导出前一部分势能的势函数形式，它是与所用屈服函数关联的。据此势函数，文中建立了一个描述损伤演化的模式。应用表明，它比现有的模式好。

关键词：韧性损伤势函数演化模式材料

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韧性损伤与裂纹扩展

工程力学 2000年第A1期1卷 207-210页

作者：李相麟南昌大学工程力学研究所

本文讨论了韧性损伤的本构关系及其与宏观裂纹的关系。

关键词：韧性损伤裂纹等价转换本构关系

基于临界空穴扩张比理论的不锈钢管高温韧性损伤研究

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塑性工程学报 2023年第4期30卷 146-154页

作者：刘丰陈成成陈凡海吉鹏亮韩毅徐东燕山大学、国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 北京科技大学机械工程学院北京100083 河北工程大学、河北省高品质冷镦钢技术创新中心河北邯郸056038

针对不锈钢管在高温塑性加工过程中出现的裂纹缺陷,在Gleeble-3800热模拟试验机上对TP321奥氏体不锈钢光滑棒材进行高温拉断试验,得到了TP321在温度850~1180℃、应变速率0.01~10 s^(-1)下的真应力-真应变曲线和试样拉伸断裂瞬间的等效... 详细信息

针对不锈钢管在高温塑性加工过程中出现的裂纹缺陷,在Gleeble-3800热模拟试验机上对TP321奥氏体不锈钢光滑棒材进行高温拉断试验,得到了TP321在温度850~1180℃、应变速率0.01~10 s^(-1)下的真应力-真应变曲线和试样拉伸断裂瞬间的等效塑性应变。结合有限元仿真,对试验结果进行了数值模拟,得到了应力三轴度的数值,从而计算出了临界空穴扩张比参数V GC。在此基础上,验证了临界空穴扩张比参数韧性断裂准则在高温下的适用性。发现在特定温度范围内TP321断裂瞬间的V GC与应变速率相关性较小,与温度呈线性关系,并建立了奥氏体不锈钢断裂瞬间的V GC与温度的数学表达式。将得到的V GC准则应用于TP321管坯的不同辊形斜轧穿孔过程中的韧性损伤,对比分析了不同辊形斜轧穿孔仿真结果,发现V GC准则可准确预测缺陷情况。

关键词：钢管斜轧穿孔韧性损伤临界空穴扩张比应变速率

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油气管道焊缝凹陷韧性损伤研究

塑性工程学报 2024年第3期31卷 171-179页

作者：李成兵李仁富李锐熊小钦张吉涛叶强西南石油大学机电工程学院四川成都610500 石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台四川成都610500 成都京东方车载显示技术有限公司四川成都611700

针对含焊缝凹陷管道的失效问题,以X80管线钢为研究对象,采用临界空穴扩张比韧性失效准则与数值模拟相结合的方法对管道焊缝凹陷损伤程度进行了研究,探讨了焊接残余应力应变、焊缝余高、凹陷深度、压头尺寸、内压和偏移距离对焊缝凹陷损... 详细信息

针对含焊缝凹陷管道的失效问题,以X80管线钢为研究对象,采用临界空穴扩张比韧性失效准则与数值模拟相结合的方法对管道焊缝凹陷损伤程度进行了研究,探讨了焊接残余应力应变、焊缝余高、凹陷深度、压头尺寸、内压和偏移距离对焊缝凹陷损伤的影响。结果表明:焊接残余应力应变和焊缝余高使管道焊缝凹陷损伤值增大;焊缝凹陷损伤值随凹陷深度的增加而增大;随着内压的增加,损伤值增幅最大值点在凹陷侧部;压头与管道接触面积越小,焊缝凹陷损伤值越大;凹陷偏移达到一定距离时,凹陷附近的损伤值超过焊缝附近的损伤值,此时凹陷可以视作普通凹陷。

关键词：焊缝凹陷临界空穴扩张比数值模拟韧性损伤

基于微态方法的耦合韧性损伤的弹塑性本构模型

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计算力学学报 2018年第4期35卷 444-450页

作者：刘伟杰胡平 Khemais Saanouni 张向奎大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 ICD/LASMIS University of Technology of Troyes

基于广义连续介质力学提出了一个热力学一致性的耦合微态韧性损伤的弹塑性本构模型。该模型遵循Forest的微态方法,在有限变形中提出引入额外的微态损伤因子及其一阶梯度以考虑材料的内部特征尺度。通过广义虚功原理得到了微态损伤的补... 详细信息

基于广义连续介质力学提出了一个热力学一致性的耦合微态韧性损伤的弹塑性本构模型。该模型遵循Forest的微态方法,在有限变形中提出引入额外的微态损伤因子及其一阶梯度以考虑材料的内部特征尺度。通过广义虚功原理得到了微态损伤的补充控制方程,对亥姆霍兹自由能进行扩展,得到了新的包含微态损伤变量的损伤能量释放率,在微态损伤的正则化作用下,采用隐式迭代更新局部损伤和应力等状态变量。基于Galerkin加权余量法,推导了以传统位移和微态损伤为基本未知量的有限元列式。利用该数值模型,对DP1000材料的单向拉伸实验和十字形零件的冲压实验进行了应变局部化与材料断裂的有限元分析。结果表明,该微态弹塑性损伤模型可以得到一致的有限元模拟响应曲线并收敛到实验曲线,从而避免发生网格依赖性问题。

关键词：微态方法弹塑性模型韧性损伤内部特征尺度应变软化

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带缺口圆试棒的韧性损伤细观力学分析

上海交通大学学报 1990年第5期24卷 97-106页

作者：左建政楼志文西安交通大学

本文利用修正的 Gurson 塑性势和有限变形理论,建立了有限变形下韧性损伤的弹塑性有限元方程,并给出了一种孔洞体积分数率的演化模型.利用数值方法,详细地研究了缺口试棒的缺口曲率半径对其损伤分布和破坏形式以及应力三轴度的影响.

关键词：材料韧性损伤细观力学

基于神经网络代理模型的缺口试样韧性损伤有限元模拟

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固体力学学报 2024年

作者：潘清卓凌超哈尔滨工业大学(深圳)理学院

金属材料在外力和环境作用下，可能发生变形、断裂、腐蚀、磨损等不同形式的失效破坏，其中断裂是其中危害性和破坏性最为显著的一种。韧性断裂是金属中常见的一种断裂形式。从材料内部来看，金属的韧性断裂与微孔洞的形核、扩展和聚合... 详细信息

金属材料在外力和环境作用下，可能发生变形、断裂、腐蚀、磨损等不同形式的失效破坏，其中断裂是其中危害性和破坏性最为显著的一种。韧性断裂是金属中常见的一种断裂形式。从材料内部来看，金属的韧性断裂与微孔洞的形核、扩展和聚合的过程有关。这个过程受应力状态、孔洞体积分数、孔洞形状及温度等众多因素的影响。目前，考虑孔洞演化的韧性损伤模型多采用球形孔洞假设，在理论模型推导中考虑非球形孔洞及其演化对材料韧性损伤过程的影响具有较大难度。此外，在试样和构件尺度上开展韧性损伤的力学分析需要解决跨尺度关联难题。针对这些问题，本文建立了含不同初始形状孔洞的弹塑性代表体元模型，通过有限元模拟系统地分析了初始孔洞形状和应力状态对代表体元应力应变响应和韧性损伤演化的影响。基于代表体元模拟数据和神经网络模型，发展了考虑初始孔洞形状影响的韧性损伤本构代理模型。在此基础上开发了基于神经网络本构模型的有限元计算程序，并分析了初始孔洞形状对带缺口试样韧性损伤过程的影响。

关键词：韧性损伤孔洞形状孔洞演化神经网络