Kanwu单边缺口拉伸试样的耦合弹塑性与氢扩散分析

基于耦合的弹塑性与瞬态氢扩散理论,开发了Abaqus有限元分析软件子程序,模拟了单边缺口拉伸试样的氢扩散,获取了其氢浓度分布。随后系统地研究了初始屈服强度、应力强度因子、初始氢浓度、边界条件及氢陷阱结合能对氢浓度分布的影响。研究结果表明,最高晶格氢浓度位于最大静水应力处,而最大陷阱氢浓度位于裂尖根部;晶格氢浓度随屈服强度的提高而近线性增加,而陷阱氢浓度却逐步降低;应力强度因子的增加对晶格氢浓度影响较小,但快速提高了陷阱氢浓度;陷阱氢浓度对总氢浓度的影响随初始氢浓度的增加而快速降低;零通量边界条件时晶格氢浓度高于恒定浓度边界条件,而边界条件对陷阱氢浓度影响较小;陷阱氢浓度对总氢浓度分布影响随氢陷阱强度的增加而增加,氢陷阱强度不影响稳态晶格氢浓度分布。