含缺陷焊接接頭損傷行為及損傷參量工程化計算方法研究.pdf

1、焊接是一個非均勻熱循環(huán)過程,并且伴隨著復(fù)雜的化學(xué)與物理冶金反應(yīng),焊接接頭各區(qū)域存在很大的組織梯度和力學(xué)性能不均勻性。研究焊接接頭這種力學(xué)性能不均勻體的損傷行為及損傷參量的工程化計算方法對于焊接結(jié)構(gòu)的安全性評定,具有重要的理論與工程實際意義。本文基于損傷-應(yīng)變耦合彈塑性損傷本構(gòu)模型和通用有限元軟件ABAQUS的UMAT材料性能子程序技術(shù),采用FORTRAN語言編制接口程序,將適用于焊接接頭研究的彈塑性損傷本構(gòu)模型嵌入到ABAQUS材料庫中

2、。在此基礎(chǔ)之上,本文建立了焊縫中心含裂紋、熔合線含裂紋以及熱影響區(qū)含裂紋三種缺陷形式的焊接接頭損傷模型,全面分析了焊接接頭強(qiáng)度匹配、斷裂應(yīng)變匹配、應(yīng)變硬化指數(shù)匹配等力學(xué)不均勻性因素對焊接接頭損傷參量和斷裂參量之間對應(yīng)關(guān)系的影響規(guī)律,并在理論分析的基礎(chǔ)上,對焊縫中心含裂紋接頭模型損傷參量的工程化的計算方法進(jìn)行了初步探索。計算結(jié)果表明,本文開發(fā)的UMAT程序改進(jìn)了常用彈塑性模型對焊接接頭抗拉強(qiáng)度過高估計的缺點,與文獻(xiàn)中的試驗結(jié)果相吻合；焊接