平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响

通过有限元计算,分析平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响.计算结果表明,三向应力度q相同时,不同的主应力比2σ/1σ会引起不同的孔洞长大和聚合行为,从而使开裂路径和断裂时的应变不同.当2σ/1σ>1时,最大主应力为2σ,由孔洞长大和聚合所决定的开裂路径倾向于同2σ方向垂直.当2σ/1σ<1时,最大主应力为σ1,开裂路径倾向于同1σ方向垂直.随主应力比2σ/1σ的增加,孔洞面积分数fa随主应变1ε1的增加速率变大,断裂时的主应变(1ε1)f降低.因此在分析应力状态对材料的损伤断裂行为的影响及建立相应的力学模型时,不仅要考虑三向应力度σm/eσ,而且要考虑不同主应力比2σ/1σ的影响.     

Mode Ⅰ/Ⅱ混合加载下缺口前初始孔洞的长大行为

文章对Mode Ⅰ/Ⅱ混合加载下缺口前初始孔洞的长大行为进行了有限元计算模拟.结果表明:ModeⅠ/Ⅱ混合加载下,缺口前端一侧钝化,一侧锐化.钝化侧的孔洞在外加载荷P/Pgy＜0.2时没有长大;在0.2＜P/Pgy＜0.8内缓慢长大;在P/Pgy＞0.8后快速长大,且长大速率随P/Pgy而增加.锐化侧的孔洞在整个加载范围内基本没有长大.整体孔洞面积分数随P/Pgy的增加源于钝化侧孔洞的长大.钝化侧较高的三向应力度σm/-σ和εp等效塑性应变是其孔洞长大的主要原因.钝化侧σm/-σ和εp最高处的一列孔洞长大速率最快,这些孔洞的聚合导致缺口前的延性起裂和裂纹沿该列孔洞路径的扩展,从而决定了材料的延性断裂韧性.锐化侧很低的σm/-σ和εp是孔洞不发生长大的原因.