船板钢焊接接头的断裂失效行为及GTN模型的数值分析

• 作者: 卓子超 张庆亚 王江超
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: GTN模型 单向拉伸断裂 应力-应变曲线 焊接接头断裂性能 幂函数塑性强化 参数搜索算法
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 其他工程学科
• 页码范围: 238-247
• 页数: 10页
• 分类号: TG407
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.12.0746

摘要

船舶钢结构皆采用焊接方法建造而成,在实际工况及环境载荷作用下,焊接接头的力学性能及其断裂强度,直接影响船舶整体结构的强度和寿命.该文针对常用的船板钢材料(Q345和Q690),首先对母材进行单向拉伸试验,获得其各自的应力-应变曲线,进而评估其断裂性能;基于Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型,通过程序代码的调试和一系列的数值模拟分析,提出了母材本构关系的表达函数及最优GTN模型参数,且与实测的应力-应变曲线高度吻合.同时,针对满足焊接规范要求的船板钢对接焊接头,进行了单向拉伸试验获得其应力-应变曲线;考虑焊缝微观缺陷以及焊接残余应力的影响,提出修正GTN损伤模型中的初始空穴体积分数f0和材料的幂函数塑性强化参数,预测焊接接头的断裂强度,且与试验测量数据吻合一致.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王江超		14	28	3.0	4.0
2	张庆亚		2	3	1.0	1.0
3	卓子超		2	0	0.0	0.0