Q345钢缺口平板试件拉伸行为模拟与本构关系修正

缺口试件常用于研究韧性材料在复杂应力状态下的损伤断裂行为。本文通过试验和有限元模拟研究了不含缺口试件与含缺口Q345钢板条试件在单轴拉伸作用下的力学响应。结果表明:基于无缺口试件拉伸试验得到的本构关系模拟得到的双边缺口试件拉伸载荷—标距段位移曲线明显高于试验曲线。通过对缺口试件几何特性和应力状态分析,提出了适合双边缺口试件拉伸模拟的本构关系修正公式。模拟结果与试验数据的对比表明该修正公式能够更加准确地模拟双边缺口试件拉伸时的屈服和硬化过程。

含缺口受拉平板三维应力场及其对脆性破坏的影响

含尖缺口受拉平板三维应力场 ,在理论上已有多种解析解法但演算复杂。该文从 Neiber解析法出发 ,导出含尖缺口受拉平板三维应力场的实用简化计算方法。对于脆性破坏最有意义的是裂缝尖端附近的应力状态 ,经过理论计算 ,简化解在距离裂缝一定范围内的误差只有 1.2 %。研究了裂缝尖端附近三维应力分布 ,及沿厚度方向的应力分布。结果表明 :应力集中区常处于三向受拉状态 ,其塑性发展受到限制 。

材料变形中应力三轴性和Lode参数分布演化的数值观测

应力三轴性T和Lode参数θ是影响材料韧性断裂的重要参数,凹纹平板和缺口平板两种试件由于其对于这两个参数有较好的控制能力,被用来观测T和θ在材料变形中的演化规律.对不同尺寸的试件进行了有限元数值模拟,结合等效塑性应变ε和三轴性T的分布和演化,参考双曲线断裂准则,判断可能发生初始断裂的区域并标示具有代表性的节点.对这些节点的T和θ随ε的变化曲线进行分析比较,得出结论:T和θ在缺口平板试件中比在凹纹平板试件中展现出更平稳的演化特点;凹纹平板中心由于其为平面应变状态,θ值为0;随着缺口平板的圆槽半径FNP-R增大,其应力三轴性T将减小,Lode参数θ将越小.