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相似文献
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1.
基于韧性耗散模型的损伤定量分析方法   总被引:7,自引:0,他引:7  
胡明敏 《力学季刊》2000,21(3):387-391
材料的静力韧性便于工程测量,对疲劳损伤较其它宏观损伤变量更敏感。本文以材料静力韧性为宏观损伤变量,依据疲劳过程中金属材料韧性随疲劳循环加载而变化的实验结果的规律分析,得到了应力和循环数表达的损伤演化方程和损伤累积模型。该模型能较好地反映加载顺序的影响。推导出该疲劳损伤累积模型在多级加载下的递推公式。经四种金属材料疲劳试验数据验证结果表明,该模型预测疲劳寿命是较为满意的。由于疲劳试验数据分散性大,结果有待进一步验证。  相似文献   

2.
周春田  勾秋静 《力学学报》1992,24(5):567-573
本文研究了45#钢和LY-12CZ铝合金在室温条件下拉扭复合比例及非比例加载时的循环硬化特性,其结果表明不同加载路径循环硬化程度不同,纯扭硬化程度最小,圆形路径硬化程度最大。着重研究了不同循环历史对后面循环稳定应力幅值的影响。  相似文献   

3.
40钢非比例循环塑性行为研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
对40钢在拉扭循环复杂应变路径下的硬化特性和流动特性进行了实验研究。研究表明:40钢材料的循环硬/软化不但依赖于应变路径形状,而且依赖于等效应变幅值,还具有路径历史效应;材料的塑性流动几乎不受先前路径历史的影响,仅依赖于当前应变路径形状和等效奕变幅值。  相似文献   

4.
丁兆东  李杰 《力学学报》2014,46(6):911-919
该文致力于混凝土疲劳损伤发展机理的微细观解释. 以速率过程理论为基础,通过考虑裂纹断裂过程区中的水分子动力作用,在细观尺度上建立了具有物理机理的疲劳损伤能量耗散表达式. 结合细观随机断裂模型,以宏观损伤力学为框架,建立了疲劳损伤演化方程. 通过数值模拟,计算了单轴受拉时的疲劳损伤演化以及不同加载幅度下的疲劳寿命. 与相关试验结果的对比显示出该文模型能够很好地表现混凝土材料的疲劳损伤演化过程.   相似文献   

5.
结构钢损伤本构关系的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
郑宏  顾强 《计算力学学报》2001,18(4):469-472
回顾了结构钢损伤模型的发展史,提出了一种新的本构模型-结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型,该模型采用混合强化准则,考虑Bauschinger效应,屈服平台、硬化(软化)效应及损伤和损伤演化影响。算例分析结果表明本文模型能够客观地反映结构钢在循环荷载作用下的工作性能、适用于进行钢结构及构件在循环荷载作用下弹塑性反应分析。  相似文献   

6.
基于63Sn-37Pb钎料合金材料的多轴时相关循环变形行为及疲劳失效行为,提出了耦合损伤的多轴时相关理论模型及疲劳失效模型,模型引入了损伤演化方程,考虑了时相关效应及非比例路径效应,能较好地模拟材料在不同非比例加载路径下的循环变形行为及疲劳失效行为,较准确地预测多轴疲劳寿命.  相似文献   

7.
对调质42CrMo钢的棘轮-疲劳交互作用的实验结果进行了分析,揭示了材料在非对称应力循环下的全寿命棘轮变形特征和低周疲劳损伤演化特性.在统一粘塑性循环本构模型框架下,基于连续损伤力学理论,提出一个耦合损伤的牯塑性本构模型.该模型中将损伤分为宏观弹性损伤和塑性损伤两部分,并采用不同的损伤演化方程来描述这两类损伤.针对材料不同的失效模式,分别采用损伤变量门槛值和最大应变作为失效判据.将模型应用于调质42CrMo钢单轴应力循环下全寿命棘轮行为的描述和低周疲劳寿命预测中,模拟结果和实验结果吻合较好.  相似文献   

8.
304不锈钢室温单轴循环棘轮行为的粘塑性本构描述   总被引:3,自引:0,他引:3  
在统一粘塑性循环本构模型的框架下对循环硬化的304不锈钢的单轴棘轮行为进行了本构描述。模型中通过随动硬化背应力演化和各向同性变形阻力演化对304不锈钢在非对称应力循环下的循环附加硬化和循环流动特性进行了分析,同时考虑了加载历史对循环棘轮行为的影响。将模型应用于304不锈钢室温单轴循环棘轮行为及其对加载历史依赖性的描述中,预言结果与实验结果吻合较好。  相似文献   

9.
非等温条件下非比例循环粘塑性本构描述   总被引:1,自引:0,他引:1  
杨显杰  高庆  孙训方 《力学学报》1996,28(2):251-256
为了描述在非等温非比例循环加载下的循环变形行为,本文提出了一个考虑材料非比例循环附加硬化效应、非比例循环加载历史效应和温度历史效应的粘塑性本构模型.在该模型中,引入了具有三种不同演化速率的背应力演化方程;定义了新的非比例度;为了反映非比例循环历史和温度历史的影响,引入了表现各向同性变形阻力Qasm,并对各向同性的表现变形阻力引入了具有先前加载历史记忆的演化方程.将本文模型用于1Cr18Ni9Ti不锈钢高温循环变形行为描述,其预言结果与实验结果吻合得很好.  相似文献   

10.
两级载荷下复合材料层板疲劳与寿命预测   总被引:4,自引:0,他引:4  
研究了复合材料层板疲劳过程中的累积应变演化规律,建立了以累积应变为基础的非线性积累损伤法则,实验结果表明:文中提出的累积应变方法能够较好地反映加载次序效应,准确地预测了复合材料层板在两级载荷下的疲劳寿命。  相似文献   

11.
1Cr18Ni9Ti不锈钢的非比例循环强化性能   总被引:9,自引:0,他引:9  
陈旭  田涛  安柯 《力学学报》2001,33(5):698-705
对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了各种比例和非比例循环本构实验,其中包括圆路径、正方形、正菱形、蝶形、三角形和两种十字形应变路径。表明其具有明显的非比例循环附加强化。在相同的等效应变幅值上,材料的附加强化与路径密切相关。对于圆路径,其附加强化度最大可达60%。通过对不同应变历史的实验研究表明,先前小的非比例度的加载历史对后继大的非比例度路径的强化没有影响;而先前大非比例度的加载路径对后继小非比例度路径的循环强化有较大影响。  相似文献   

12.
13.
一个非比例循环粘塑性本构模型   总被引:4,自引:1,他引:4  
本文提出地一个考虑材料非比例循环附加强效应,非比例循环加载历史产应和应变幅值历史效应的粘塑性体构模型。在该模型中,引入了对加载过程非常弹性应变幅值的记忆变量q;定义了新的非比例度;引入了考虑材料非比例度的循环饱和各向同性变形阻力参量Qs;对各向同性变开引入了具有先前加载历史记忆的演化方程,将本文模型用于1Cr18Ni9Ti不锈钢高温循环变形行为描述,其预言结果与实验结果吻合得很好,表明该模型能很好  相似文献   

14.
复杂加载下混凝土的弹塑性本构模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
万征  姚仰平  孟达 《力学学报》2016,48(5):1159-1171
混凝土材料在不同应力路径下或复杂加载条件下会表现出差异性显著的应力应变关系,在小幅循环加载条件下,其应力应变关系会表现出类似于弹性变形的滞回曲线.在不同应力水平下,混凝土的应力应变关系以及破坏特性都具有静水压力相关特点,即随着静水压力增大,各向异性强度特性弱化.此外,混凝土受压及受拉破坏机理不同,因而对应于混凝土硬化损伤亦有不同,即可分为受压硬化损伤,受拉硬化损伤及两者的混合硬化损伤类型.基于Hsieh模型,对该模型进行了三点改进.(1)针对小幅循环加载下混凝土无塑性变形的试验规律,而模型中在应力水平较低的循环加载条件下始终存在塑性变形的预测问题,采用在边界面模型框架下,设置了应力空间的弹性域,初始屈服面与后续临界状态屈服面几何相似的假定.(2)基于广义非线性强度准则将原模型采用变换应力方法将其推广为三维弹塑性本构模型,采用变换后模型可合理的考虑不同应力路径对于子午面以及偏平面上静水压力效应形成的影响,并避免了边界面应力点奇异问题.(3)分别对拉压两种加载损伤模式建议了相应的硬化参数表达式,可分别用于描述上述加载中产生的应变软化及强度退化行为.基于多种加载路径模拟表明:所建立的三维弹塑性本构模型可合理地用于描述混凝土的一般应力应变关系特性.   相似文献   

15.
Based on pair functional potentials, Cauchy-Born rule and slip mechanism, a material model assembling with spring-bundle components, a cubage component and slip components is established to describe the elasto-plastic damage constitutive relation under finite deformation. The expansion/shrink, translation and distortion of yield surfaces can be calculated based on the hardening rule and Bauschinger effect defined on the slip component level. Both kinematic and isotropic hardening are included. Numerical simulations and predictions under tension, torsion, and combined tension-torsion proportional/non-proportional loading are performed to obtain the evolution of subsequent yield surfaces and elastic constants and compare with two sets of experimental data in literature, one for a very low work hardening aluminum alloy Al 6061-T6511, and another for a very high work hardening aluminum alloy annealed 1100 Al. The feature of the yield surface in shape change, which presents a sharp front accompanied by a blunt rear under proportional loading, is described by the latent hardening and Bauschinger effect of slip components. Further, the evolution law of subsequent yield surfaces under different proportional loading paths is investigated in terms of their equivalence. The numerical simulations under non-proportional loading conditions for annealed 1100 Al are performed, and the subsequent yield surfaces exhibit mixed cross effect because the kinematic hardening and isotropic hardening follow different evolution tendency when loading path changes. The results of non-proportional loading demonstrate that the present model has the ability to address the issue of complex loading due to the introduction of state variables on slip components. Moreover, as an elasto-plastic damage constitutive model, the present model can also reflect the variation of elastic constants through damage defined on the spring-bundle components.  相似文献   

16.
A new superposed rule of Mroz's kinematic hardening rule and Ziegler's kinematic hardening rule based on two-surface model is proposed in the paper. Some experimental results on ratchetting of 2014-T6 aluminum alloy are predicted very well under multiaxial loading. In addition the conformability of the model is discussed for transient cyclic hardening under two kinds of nonproportional cyclic loading paths, i.e. square and rhombic path. The project supported by the National Natural Science Foundation of China  相似文献   

17.
对316L不锈钢的非比例循环粘塑性本构描述   总被引:1,自引:0,他引:1  
对循环硬化的316L不锈钢提出了一个考虑非比例循环加载下流动和硬化特性的粘塑性本构模型。模型中,通过随动硬化的背应力演化以各向同性阻力演化非比例循环路径及其历史的依赖关系来表征材料的非比例循环附加硬化和非比例循环流动特性,将模型用于预测316L不锈钢的圆形,正菱形应变路径的复杂循环变形行为,其预言结果与实验结果吻合很好。  相似文献   

18.
循环塑性双曲面多轴本构模型研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
杨显杰  高庆  孙训方 《力学学报》1993,25(5):569-574
本文提出了一个考虑循环强化/软化效应、塑性应变幅历史效应以及非比例循环加载效应的双曲面模型。在模型中,引入了屈服面和极限面的演化方程;定义了循环应变路径的非比例度;给出了一套合理的确定模型参数的方法。将该模型用于调质热处理的42CrMo钢,模型预言的结果与实验结果吻合很好。  相似文献   

19.
Uniaxial ratcheting and fatigue failure of tempered 42CrMo steel were observed by the tests under the uniaxial stress-controlled cyclic loading with non-zero mean stress [G.Z. Kang, Y.J. Liu, Mater. Sci. Eng. A 472 (2008) 258–268]. Based on the obtained experimental results, the evolution features of whole-life ratcheting behavior and low-cycle fatigue (LCF) damage of the material were discussed first. Then, in the framework of unified visco-plasticity and continuum damage mechanics, a damage-coupled visco-plastic cyclic constitutive model was proposed to simulate the whole-life ratcheting and predict the fatigue failure life of the material presented in the uniaxial stress cycling with non-zero mean stress. In the proposed model, the damage was divided into two parts, i.e., elastic damage and plastic damage, which were described by the evolution equations with the same form but different constants, since the maximum applied stresses in most of loading cases were lower than the nominal yielding strength of the material. The ratcheting of the material was still described by employing a nonlinear kinematic hardening rule based on the Abdel-Karim–Ohno combined kinematic hardening model [M. Abdel Karim, N. Ohno, Int. J. Plast. 16 (2000) 225–240] but extended by considering the effect of damage. The maximum strain criterion combined with an elastic damage threshold was employed to determine the failure life of the material caused by two different failure modes, i.e., fatigue failure (caused by low-cycle fatigue due to plastic shakedown) and ductile failure (caused by large ratcheting strain). The simulated whole-life ratcheting behavior and predicted failure life of tempered 42CrMo steel are in a fairly good agreement with the experimental ones.  相似文献   

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