断裂相场在循环塑性与疲劳分析中的应用

• 作者: 孟莉 杨硕 沈泳星
• 来源期刊: 固体力学学报
• 关键词: 循环塑性 疲劳 断裂相场 退化函数
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 334-344
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2021.023

摘要

断裂是结构失效的常见方式.论文在断裂相场模型的基础上应用疲劳退化函数,将断裂相场模型拓展到非线性等向强化本构的循环塑性加载.通过自编循环塑性本构与疲劳塑性相场MATLAB程序,实现了韧性断裂相场模型在疲劳裂纹扩展分析中的应用.运用此程序,分析了疲劳退化函数中的参数和缺口尺寸对疲劳裂纹扩展的影响.首先,研究发现疲劳退化函数参数与裂纹扩展速度具有正相关性.其次,通过分析研究裂纹扩展过程中的力-位移迟滞回线,发现随着裂纹的扩展,结构的刚度逐渐变小.同时,探讨了缺口尺寸对疲劳裂纹扩展的影响,研究发现缺口半径大的模型中,裂纹扩展更加迅速.本研究为相场模型在循环塑性领域的应用提供了强有力的工具.