基于微觀損傷模型的Q460C鋼材斷裂行為研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下將會(huì)發(fā)生超低周疲勞斷裂，這類斷裂現(xiàn)象通常伴隨明顯的塑性變形，具有延性斷裂的特征。近年來對于金屬材料的延性斷裂研究已經(jīng)由傳統(tǒng)斷裂力學(xué)理論逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛谖⒂^斷裂機(jī)理的局部斷裂理論，很多學(xué)者提出了適用于不同應(yīng)力狀態(tài)的局部斷裂預(yù)測模型，并驗(yàn)證了預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是，這些模型主要針對于高應(yīng)力三軸度的疲勞斷裂以及低應(yīng)力三軸度的拉伸斷裂，在低應(yīng)力三軸度水平下的超低周疲勞斷裂范疇還沒有進(jìn)行充分的研究。因此，本文設(shè)計(jì)了對應(yīng)高、中、

2、低三種應(yīng)力三軸度狀態(tài)的試件，并進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)和超低周疲勞試驗(yàn)，在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了適用于全范圍應(yīng)力狀態(tài)的局部斷裂預(yù)測模型。本文內(nèi)容包含以下四個(gè)方面:
　　(1)設(shè)計(jì)了針對高應(yīng)力三軸度軸對稱應(yīng)力狀態(tài)的圓棒試件、高應(yīng)力三軸度平面應(yīng)變狀態(tài)的平板試件、以及低應(yīng)力三軸度剪切應(yīng)力狀態(tài)的剪切試件，并設(shè)計(jì)了單向拉伸以及增幅、等幅、變幅疲勞加載共四種加載制度。
　　(2)完成了11個(gè)單向拉伸試驗(yàn)和25個(gè)超低周疲勞試驗(yàn)。根據(jù)光滑圓棒試件

3、的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別校準(zhǔn)了用于模擬單向拉伸試驗(yàn)的材性數(shù)據(jù)，以及超低周疲勞試驗(yàn)的混合強(qiáng)化模型參數(shù)。
　　(3)依據(jù)有限元模擬數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)了VGM模型、SWDM模型以及LOU模型的各項(xiàng)系數(shù)，編寫了ABAQUS有限元軟件的UVARM用戶子程序，計(jì)算得到各模型的預(yù)測結(jié)果并進(jìn)行對比分析。
　　(4)以LOU模型為理論基礎(chǔ)建立用于超低周疲勞試驗(yàn)的CLOU延性斷裂預(yù)測模型，編寫UVARM子程序。利用23個(gè)不同試件類型以及不同加載制度的疲勞試件校