微观结构下多晶材料的疲劳损伤模型及裂纹的数值模拟方法

• 作者: 刘栋 张育飞 杨静 胡志伟
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 多晶材料 内聚力单元 Voronoi镶嵌的有限元模型 疲劳损伤模型 疲劳裂纹模拟
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 材料科学
• 页码范围: 1788-1793
• 页数: 6页
• 分类号: TG156
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190326

摘要

考虑多晶材料疲劳行为受晶粒拓扑结构的影响,建立了多晶材料Voronoi镶嵌的有限元微观结构模型,并在Voronoi边界插入内聚力单元模拟晶界特性.在此基础上,基于Abaqus双线性内聚力本构关系,建立了内聚力单元的疲劳累积损伤模型,定义了损伤变量,损伤判据以及损伤规律;通过Abaqus UMAT(User-defined material mechanical behavior)子程序编写了内聚力单元疲劳损伤的数值计算程序,实现了对微观结构下材料滚动接触疲劳裂纹萌生与扩展的行为模拟.以滚子与滚道的接触疲劳分析为例,将数值模拟结果与实测结果相比,表明了该数值仿真方法模拟多晶材料裂纹形成和扩展的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨静		55	381	10.0	16.0
2	张育飞		3	0	0.0	0.0
3	刘栋		7	107	4.0	7.0
4	胡志伟		2	0	0.0	0.0