延性材料断裂准则与平面应变断裂韧度

• 作者: 于思淼 姚迪 蔡力勋 韩光照
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 延性材料 有限元辅助试验 应力三轴度 断裂准则 断裂韧度
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 145-156
• 页数: 12页
• 分类号: V260.1|O346.1+2
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2018.21852

摘要

延性材料的临界断裂规律对结构完整性评价和金属塑性成形分析具有重要意义,但相关的弹塑性断裂强度研究长期存在瓶颈.本文针对30Cr2Ni4MoV低压转子钢和3Cr13不锈钢,完成了不同应力三轴度的4类试样拉伸破坏试验,基于FAT(Finite-element-analysis Aided Testing)方法,通过有限元迭代分析实现试样的载荷-位移关系逼近,进而获得材料直至断裂的全程等效应力应变关系,并以此通过有限元正向分析获取4种试样的临界断裂阈值和临界应力三轴度,提出了基于临界断裂单元的应力三轴度与第一主应力阈值之间的对数型断裂强度准则.结果表明,2种材料、4类试样的FAT阈值分析结果与断裂强度准则符合良好.最后,基于断裂强度准则提出了依据Ⅰ型裂纹尖端的应力分布预测材料平面应变启裂断裂韧度的新方法,并获得了30Cr2Ni4MoV低压转子钢和3Cr13不锈钢的平面应变启裂断裂韧度,结合临界断裂准则和裂纹静态扩展机理,提出了Ⅰ型裂纹的材料J阻力曲线的理论预测方法,并给出了30Cr材料的预测结果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蔡力勋	西南交通大学力学与工程学院	94	569	12.0	17.0
2	姚迪	西南交通大学力学与工程学院	13	18	3.0	3.0
3	韩光照	西南交通大学力学与工程学院	1	3	1.0	1.0
4	于思淼	西南交通大学力学与工程学院	2	10	2.0	2.0