×
萧，Y。;尼尔森，K.L。;尼奥德森，C.F。

强剪切条件下孔隙聚并的尺寸效应。 （英语） Zbl 1484.74070号

欧洲力学杂志。，A、 固体 90，文章ID 104329，9 p.（2021）.
小结：孔隙相互作用导致聚结，是导致强剪切下延性破坏的机制。已发表的单元胞模型研究表明，微米级孔隙坍塌形成微裂纹，而孔隙的持续延伸和旋转使孔隙间韧带变薄。在最后阶段，变形导致韧带塑性流动局部化，材料失去承载能力。使用2D和3D单元模拟研究了空洞塌陷、伸长和旋转的微观机制，但仅限于传统应变硬化材料，因此不考虑微米尺度的尺寸效应。然而，孔洞附近的严重塑性变形意味着显著的塑性应变梯度的形成，必须通过几何必要位错（GND）来调节，以局部强化基体并提高应力水平。本研究考虑了基体内的梯度强化，以研究韧性剪切破坏中的材料尺寸效应。所提出的工作依赖于单元模型方法V.特维加德【《国际分形杂志》第158卷，第1期，第41–49页（2009年；Zbl 1294.74060号)]，但通过将矩阵替换为Fleck-Willis梯度增强材料，可使本构长度参数进入分析。结果反映了外加载荷、应变硬化、初始孔隙体积分数和微观结构尺寸的综合效应。一般的结论是，由尺寸控制的基体强化延迟了承载能力的损失，并导致小孔隙周围的集中局部化程度降低。结果还表明，在小范围内，孔隙坍塌、伸长和旋转机制对外加载荷、硬化和初始孔隙体积分数的变化更为敏感。

MSC公司：

74兰特20 非弹性骨折和损伤
74立方厘米 大应变率相关塑性理论（包括非线性塑性）

关键词：

空洞微坍塌;有限应变梯度塑性;Fleck-Willis材质;延性破坏;塑性流动局部化

引文：

Zbl 1294.74060号
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Y.Xiao}等人，《欧洲医学杂志》。，A、 固体90，物品ID 104329，9 p.（2021；Zbl 1484.74070）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Ashby，M.，《塑性非均匀材料的变形》，Phil.Mag.：J.Theoret。到期申请。物理。，21, 170, 399-424 (1970)
[2] 巴苏姆，I。；Faleskog，J.，《复合拉伸和剪切断裂机制——微观力学》，《国际固体结构杂志》。，44，175481-5498（2007年）·Zbl 1178.74148号
[3] 巴苏姆，I。；Faleskog，J.，复合拉伸和剪切实验中的断裂机制，国际固体结构杂志。，44, 6, 1768-1786 (2007) ·Zbl 1178.74016号
[4] Benzerga，A。；贝松，J。；Pineau，A.，《聚结控制的各向异性韧性断裂》（1999）
[5] Benzerga，A.A。；Leblond，J.B。；Needleman，A。；Tvergaard，V.，延性失效建模，国际分形杂志。，201，1，29-80（2016）
[6] Cowie，J.G。；阿兹林，M。；Olson，G.B.，超高强度钢剪切变形过程中的微孔形成，《金属》。事务处理。A、 20,1143-153（1989）
[7] Dhli，L。；莫林，D。；德克萨斯州Bœrvik。；Hopperstad，O.，由单位单元分析驱动的依赖矿脉的古森模型，英国压裂学会。机械。，190, 299-318 (2018)
[8] Dahl，J。；尼尔森，K。；Tvergaard，V.，接触条件对低应力三轴剪切下孔隙聚并的影响，J.Appl。机械。，79 (2012), 021003-1-7
[9] Dahl，J。；尼尔森公司。；Tvergaard，V.，接触条件对低应力三轴剪切下孔隙聚并的影响，J.Appl。机械。，79 (2012), 021003-1
[10] 弗莱克，N.A。；Hutchinson，J.W.，《剪切孔隙增长》，Proc。R.Soc.A，407，1833，435-458（1986）
[11] 弗莱克，N。；哈钦森，J。；Tvergaard，V.，《拉伸和剪切条件下空洞形核和生长软化》，J.Mech。物理。固体，37，4，515-540（1989）
[12] 北弗莱克。；穆勒，G。；阿什比，M.F。；Hutchinson，J.W.，《应变梯度塑性：理论与实验》，《金属学报》。材料。，42, 2, 475-487 (1994)
[13] 弗莱克，N。；Willis，J.，《应变-颗粒塑性理论的数学基础》。第二部分：拉伸塑料倍增器，J.Mech。物理。固体，57，7，1045-1057（2009）·Zbl 1173.74316号
[14] 弗莱克，N。；Willis，J.，《应变-颗粒塑性理论的数学基础——第一部分：标量塑性乘数》，J.Mech。物理。固体，57，161-177（2009）·Zbl 1195.74020号
[15] 加里森，W。；Moody，N.，延性断裂，J.Phys。化学。固体，48，11，1035-1074（1987）
[16] Gudmundson，P.，应变梯度塑性的统一处理，J.Mech。物理。固体，52，6，1379-1406（2004）·Zbl 1114.74366号
[17] Gurson，A.，《孔隙成核和生长导致延性断裂的连续理论——第一部分：多孔延性介质的屈服准则和流动规则》，ASME J.Eng.Mater。技术。，99, 2-15 (1977)
[18] 霍尔特，I。；Niordson，C。；尼尔森，K。；Tvergaard，V.，多孔应变硬化材料梯度强化Gurson-Tvergaard模型的研究，《欧洲力学杂志》。A固体，75，472-484（2019）·兹比尔1472.74062
[19] 霍尔特，I。；Srivastava，A。；马丁内斯·帕涅达，E。；Niordson，C。；Nielsen，K.，空隙间距和材料尺寸效应对类间流动局部化的相互作用，J.Appl。机械。，88, 2, 021010 (2021)
[20] Kim，J。；高，X。；Srivatsan，T.S.，《韧性固体中孔隙增长的建模：应力三轴度和初始孔隙度的影响》，《工程分形》。机械。，71379-400（2004年）
[21] Koplik，J。；Needleman，A.，多孔塑料固体中的孔隙增长和合并，国际固体结构杂志。，24, 8, 835-853 (1988)
[22] Leblond，J.-B。；Mottet，G.，多孔延性材料中平面薄带内应变局部化的理论方法，C.R.Mec。，336, 1-2, 176-189 (2008) ·Zbl 1134.74047号
[23] Legarth，B.N。；Tvergaard，V.，《塑性各向异性和孔隙形状对全三维孔隙增长的影响》，J.Appl。机械。，85, 5 (2018)
[24] 刘，B。；邱，X。；黄，Y。；黄光裕。；李，M。；Liu，C.，延性材料中孔隙增长的尺寸效应，J.Mech。物理。固体，51，7，1171-1187（2003）·Zbl 1077.74514号
[25] 马奇。；Clarke，D.R.，银单晶的尺寸依赖性硬度，J.Mater。研究，10，4，853-863（1995）
[26] McElhaney，K。；弗拉萨克，J。；Nix，W.，《深度压痕实验用压头尖端几何形状和压痕接触面积的测定》，国际期刊Mater。研究，13，5，1300-1306（1997）
[27] McMeeking，R。；Rice，J.，大弹塑性变形问题的有限元公式，国际固体结构杂志。，11, 601-616 (1975) ·Zbl 0303.73062号
[28] 穆，Y。；Chen，K。；孟伟，铜薄膜在受限剪切塑性流动中流动应力的厚度依赖性，MRS通讯。，4, 129-133 (2014)
[29] Mu，Y。；张，X。；哈钦森，J。；Meng，W.，通过微柱测试协议测量涂层/夹层/基底系统界面区域剪切破坏的临界应力，J.Mater。Res.，32，1421-1431（2017）
[30] Nahshon，K。；Hutchinson，J.，Gurson剪切模型的修改，欧洲。J.机械。A固体，27，1-17（2008）·Zbl 1129.74041号
[31] 尼尔森，K.L。；Dahl，J。；Tvergaard，V.，《承受强烈剪切的球形孔洞的塌陷和合并：全3D研究》，《国际分形杂志》。，177, 2, 97-108 (2012)
[32] 尼尔森，K。；Niordson，C.，《有限应变有限元——斑点-威尔斯梯度理论的实现：粘塑性与速率相关性》，《欧洲力学杂志》。A Solids，160，389-398（2019）·Zbl 1473.74136号
[33] 尼尔森，K。；Tvergaard，V.，剪切韧性破坏的微观力学模型和损伤模型之间的关系，J.Mech。物理。固体，581243-1252（2010）
[34] 尼尔森，K.L。；Tvergaard，V.，《含有受强烈剪切的初级和次级孔隙的金属材料中的孔隙聚结导致的失效》，《国际固体结构杂志》。，48, 9, 1255-1267 (2011) ·Zbl 1236.74270号
[35] Niordson，C.F.，《非局部材料中的孔隙增长到聚结》，《欧洲力学杂志》。A固体，27，2，222-233（2008）·Zbl 1133.74010号
[36] Niordson，C.F。；Hutchinson，J.W.，《应用于约束膜变形的基本应变梯度塑性理论》，J.Mech。马特。结构。，6, 1, 395-416 (2011)
[37] Niordson，C。；Legarth，B.，应变梯度对循环塑性的影响，J.Mech。物理。固体，58542-557（2010）·兹比尔1244.74032
[38] Niordson，C.F。；Tvergaard，V.，多孔金属尺寸效应的均匀化模型，J.Mech。物理。固体，123，222-233（2019）
[39] 尼克斯·W。；Gao，H.，《晶体材料中的压痕尺寸效应：应变梯度塑性定律》，J.Mech。物理。固体，46，411-425（1998）·Zbl 0977.74557号
[40] 帕尔登，T。；Hutchinson，J.，《孔隙增长和合并的扩展模型》，J.Mech。物理。固体，48，12，2467-2512（2000）·Zbl 1005.74059号
[41] Scheyvaerts，F.，非均匀金属合金中延性断裂的多尺度建模（2009）
[42] Stölken，J。；Evans，A.，《测量塑性长度标度的微弯试验方法》，《材料学报》。，46, 14, 5109-5115 (1998)
[43] 斯瓦德纳，J。；乔治·E。；Pharr，G.，《用各种形状的压痕测量压痕尺寸效应的相关性》，J.Mech。物理。固体，50681-694（2002）·Zbl 1116.74300号
[44] 特科鲁，C。；Leblond，J。；Pardoen，T.，《拉伸和剪切联合作用下孔隙聚结开始的标准》，J.Mech。物理。固体，60，1363-1381（2012）
[45] 托马森，P.，《金属的延性断裂》（1990），佩加蒙出版社：英国牛津佩加蒙出版公司
[46] Tvergaard，V.，内压弹塑性球壳厚度不均匀性的影响，J.Mech。物理。固体，24，5，291-304（1976）
[47] Tvergaard，V.，《孔隙增长至聚并导致的材料破坏》（《应用力学进展》，第27卷（1989年），爱思唯尔出版社），第83-151页·Zbl 0728.73058号
[48] Tvergaard，V.，《内部压力模型下接触孔隙的剪切变形》，国际力学杂志。科学。，50, 10-11, 1459-1465 (2008) ·Zbl 1264.74022号
[49] Tvergaard，V.，剪切场中孔隙的行为，国际分形杂志。，158, 1, 41-49 (2009) ·Zbl 1294.74060号
[50] Tvergaard，V.，应力状态和间距对剪切场空洞的影响，国际固体结构杂志。，49, 22, 3047-3054 (2012)
[51] 特维加德，V。；Needleman，A.，圆形拉伸棒中铜-铜断裂的分析，金属学报。，32, 1, 157-169 (1984)
[52] 张，Z。；Thaulow，C。；Ødegárd，J.，《韧性断裂的完整Gurson模型方法》，《工程分形》。机械。，67, 2, 155-168 (2000)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配，并且可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。