基于微观机制的钢结构节点延性断裂预测与裂后路径分析

基于微观机制的钢材断裂判据可用于预测大尺度屈服和无宏观构造缺陷情况下的延性裂纹开展。该文对10个钢管柱-梁翼缘直接焊接节点试件在单调荷载作用下的试验进行了高精度有限元分析,采用经过国产Q345钢材校准的微观断裂判据应力修正临界应变模型(SMCS)和空穴扩张模型(VGM)对各试件进行了断裂预测,与试验结果相比具有较高的精度,验证了微观断裂判据用于预测节点在单调荷载作用下延性断裂的适用性。采用自编的ABAQUS软件VUMAT子程序,分别以SMCS和VGM模型为断裂判据,将失效的单元逐个删除,对2个在不同位置发生断裂的钢管柱-梁翼缘直接焊接节点试件进行了裂后路径跟踪分析,预测结果与试验吻合较好。该微观断裂判据及其模拟技术对于今后进行钢结构在极端荷载作用下的倒塌分析具有参考价值。

Q460钢基于微观机制的延性断裂判据研究

基于微观机制的断裂模型可用来预测钢结构的延性断裂.为校准Q460钢的微观断裂模型参数,进行了材料试验和对应的有限元分析,以及断口的扫描电镜试验.试件由Q460钢板焊接节点抽取的母材和熔敷金属圆棒制作而成.用自编的VUMAT子程序,分别以校准的应力修正临界应变模型(SMCS)和空穴扩张模型(VGM)为断裂判据,分析了18个圆周平滑槽口单向拉伸试件的开裂全过程,得到了裂后荷载位移曲线,其与试验结果吻合较好,验证了SMCS和VGM模型用于节点裂后路径分析的可行性.