F-Ⅱ復合型疲勞裂紋擴展路徑的有限元模擬.pdf

1、實際工作中的鍋爐、管道和壓力容器等設備，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理、疲勞啟裂以及復合型疲勞裂紋擴展行為的研究，具有非常重要的理論價值和工程意義。
　　 以16MnR鋼非標準緊湊拉伸-剪切試樣作為研究對象，對分步加載情況下的Ⅰ-Ⅱ復合型疲勞裂紋擴展行為進行了有限元模擬。為了獲得準確的彈塑性應力應變響應，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，有限元建模時把上、下裂紋表面分別設置為主、從接觸面;為了模擬疲勞裂紋擴展過程中形成的殘余應力對后繼裂紋擴展行為的影響，采用了動態(tài)裂紋擴展方式的有限元建模思路;為了考慮多軸應力應變狀態(tài)對疲勞損傷的貢獻，采用了基于臨界材料面的增量形式的多軸疲勞損傷準則。
　　 基于有限元分析得到的彈塑性應力應變結果，提取了穩(wěn)定的應力應變遲滯回線，然后