基于约束参数的断裂韧性转化研究

• 作者: 刘志伟 刘聪 薛启超
• 来源期刊: 应用科技
• 关键词: 断裂韧性 三点弯曲 数值模拟 铁素体钢材 J积分 J-A2方法 断裂韧性转化 约束效应
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 材料与化学
• 页码范围: 98-102
• 页数: 5页
• 分类号: O39
• 语种: 中文
• DOI: 10.11991/yykj.202009017

摘要

为解决材料在不同约束条件下断裂韧性转换的问题,基于三点弯曲试验过程的有限元模拟,对铁素体钢材的典型材料(低合金高强钢材Q345B)的断裂韧性进行了研究.针对不同约束水平(裂纹的深或浅)的三点弯曲试样建立ABAQUS有限元数值仿真模型,计算获得裂纹尖端断裂韧性J积分值,结合J-A2方法计算不同裂纹深度的三点弯曲试样的约束参数A2,研究了弹塑性断裂力学考虑约束效应的断裂韧性转化问题.结果表明,随裂纹长度的增加,约束参数A2值逐渐增大,深裂纹试样的裂纹尖端处于高约束情况,更容易失效.运用J-A2方法对不同裂纹深度三点弯曲试样的断裂韧性值进行了转化,转化结果与模拟值吻合良好,误差均在8％以内,验证了J-A2法在断裂韧性转化中的可行性.