苏维国
,
穆志韬
,
刘涛
,
马晓乐
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.02.005
金属韧性断裂是损伤累积的结果,以孔洞演化理论和细现损伤力学模型为基础,将韧性断裂机制分为拉伸型和剪切型两种类型,提出了一个适用于不同变形路径的统一形式的韧性断裂准则.通过编写用户材料子程序VUMAT,将韧性断裂准则嵌入到ABAQUS有限元软件的准静态算法主程序中,模拟了航空铝合金LY12CZ(Kt=1和3)单向拉伸时材料损伤累积、裂纹萌生、扩展直至韧性断裂的物理全过程,并通过拉伸试验验证了模型的有效性.韧性金属材料孔洞断裂机制研究表明,单调加载过程中宏观裂纹的形成是孔洞在夹杂物和第二相微粒周围形核、长大直至聚合的结果.
关键词:
韧性金属材料
,
断裂
,
损伤累积
,
有限元分析
杨锋平
,
孙秦
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.04.020
为解决裂纹稳态扩展的有限元数值仿真,舍弃应力强度因子和J积分理论,考虑韧性金属的弹塑性效应和几何非线性效应,采用基于损伤理论的EWK模型作为断裂判据.有限元计算时将断裂判据以子程序形式嵌入ABAQUS主程序并保持两者之间的实时通信.当材料符合子程序判据时,主程序中以单元弹性模量置"零"来模拟其断裂.求解时使用一种适合控制结构局部失稳的Newton法,并以带椭圆中心孔金属薄板的拉伸断裂为算例.计算结果显示,上述方法实现的断裂效果符合实际物理现象,断裂路径符合一般实验结果.
关键词:
断裂
,
EWK损伤模型
,
韧性金属材料
,
有限元
