F-Ⅱ復(fù)合型疲勞裂紋擴(kuò)展路徑的有限元模擬.pdf

1、實(shí)際工作中的鍋爐、管道和壓力容器等設(shè)備，往往承受多軸循環(huán)載荷作用，疲勞斷裂是最常見的失效形式。因此，對于多軸疲勞失效機(jī)理、疲勞啟裂以及復(fù)合型疲勞裂紋擴(kuò)展行為的研究，具有非常重要的理論價(jià)值和工程意義。
　　 以16MnR鋼非標(biāo)準(zhǔn)緊湊拉伸-剪切試樣作為研究對象，對分步加載情況下的Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型疲勞裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行了有限元模擬。為了獲得準(zhǔn)確的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)，采用了能夠較好地表征材料的循環(huán)塑性變形特性的Jiang-Sehitoglu循

2、環(huán)塑性本構(gòu)模型，通過用戶材料子程序UMAT把該模型嵌入到Abaqus中;為了模擬疲勞裂紋的閉合效應(yīng)，有限元建模時(shí)把上、下裂紋表面分別設(shè)置為主、從接觸面;為了模擬疲勞裂紋擴(kuò)展過程中形成的殘余應(yīng)力對后繼裂紋擴(kuò)展行為的影響，采用了動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展方式的有限元建模思路;為了考慮多軸應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)對疲勞損傷的貢獻(xiàn)，采用了基于臨界材料面的增量形式的多軸疲勞損傷準(zhǔn)則。
　　 基于有限元分析得到的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果，提取了穩(wěn)定的應(yīng)力應(yīng)變遲滯回線，然后