| 含中心裂纹梯度纳晶金属的数值模拟 |
| |
| 引用本文： | 张振楠,杨帆,王莉华.含中心裂纹梯度纳晶金属的数值模拟[J].上海力学,2022,43(1):75-83. |
| |
| 作者姓名： | 张振楠 杨帆 王莉华 |
| |
| 作者单位： | 1. 同济大学航空航天与力学学院;2. 上海汽车集团股份有限公司技术中心 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(11772231)； |
| |
| 摘 要： | 梯度纳晶金属由于其微观组织的梯度分布，力学属性也呈现梯度变化，这使得其表现出不同于传统均匀材料的断裂行为．利用材料力学参数的梯度分布来表征梯度纳晶金属中晶粒尺寸的梯度变化，并编写ABAQUS和MATLAB脚本程序建立分层有限元模型．通过数值模拟计算了含有初始中心裂纹的梯度纳晶金属在受远端均匀拉应力作用下的裂尖J积分，分别研究了屈服应力梯度、裂纹角度和裂纹长度对金属材料断裂韧性的影响，并与传统粗晶进行了对比．结果表明梯度纳米结构的存在导致梯度纳晶金属内部的中心裂纹两端表现出不同的断裂韧性，小晶粒一侧裂尖的抗裂韧性优于大晶粒一侧裂尖，且屈服应力梯度绝对值越大，两者差距越大．梯度纳晶金属的断裂韧性受中心裂纹角度和长度变化的影响与传统粗晶金属基本一致，同时在晶粒尺寸梯度的作用下梯度纳晶的裂尖J积分略低于粗晶，即整体上拥有更好的抗裂韧性．
|
| 关 键 词： | 梯度纳晶金属 中心裂纹 有限元法 J积分 断裂韧性 |
Numerical Simulation of Gradient Nanocrystalline Metals with Central Crack |
| |
| ZHANG Zhennan,YANG Fan,WANG Lihua.Numerical Simulation of Gradient Nanocrystalline Metals with Central Crack[J].Chinese Quarterly Mechanics,2022,43(1):75-83. |
| |
| Authors: | ZHANG Zhennan YANG Fan WANG Lihua |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | gradient nanocrystalline metals central crack finite element method J-integral fracture toughness |
|
| 点击此处可从《上海力学》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《上海力学》下载免费的PDF全文 |
