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考虑到使用UMAT的损伤累积过程,对蠕变状态下裂纹尖端的应力应变场和连续场进行参数分析。 (俄语。英文摘要) Zbl 07815846号

小结:本研究的主题是分析裂纹尖端近端附近的应力应变场和连续性场,该裂纹尖端处于蠕变状态,并适当考虑了损伤累积。本工作的目的是对具有中心裂纹的二维板在蠕变条件下的单轴拉伸进行计算机有限元建模,并分析裂纹尖端的连续场。数值模拟中采用了贝利-诺顿蠕变幂律。仿真是在软件多功能复合体SIMULIA Abaqus中进行的。对裂纹尖端方向的应力、蠕变变形和连续性的周向分配进行了分析。
借助SIMULIA Abaqus软件包的用户程序UMAT(用户材料),蠕变的幂律得到了相关公式中Kachanov-Rabotnov损伤累积动力学方程的补充。UMAT子例程在预测材料损伤方面有许多优点,并允许您处理不在Abaqus材料库中的材料。UMAT子程序在材料计算的所有点都会被调用,并根据增量结束时应力值和状态变量的解更新应力和状态变量。然后,计算雅可比矩阵的更新元素。
考虑损伤随时间的累积,得到了蠕变条件下的应力、应变和连续性分布。连续性、应力和变形的角度分布是使用Matplotlib库在距裂纹尖端不同距离处随时间变化而构建的。在不考虑损伤的情况下建模和考虑损伤累积的情况下,对获得的应力和应变张量分量的角度分布进行了比较。结果表明,损伤的存在导致了较大的蠕变变形值和较低的应力。

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74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
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全文: 内政部 MNR公司

参考文献:

[1] Kachanov L.M.,“蠕变条件下断裂过程的时间”,Izv。阿卡德。恶心。SSSR,其他。泰肯。瑙克,1958,no.8,26-31(俄语)·Zbl 0107.18501号
[2] 于拉博特诺夫(Rabotnov Yu)。N.,“关于延迟失效的机制”,Voprosy prochnosti materialov i konstruktsii[材料和结构强度问题],苏联科学院。,莫斯科,1959,5-7(俄语)
[3] Kachanov L.M.,Teoriia plastichnosti[蠕变理论],Fizmatlit,莫斯科,1960年,455页(俄语)
[4] 于拉博特诺夫(Rabotnov Yu)。N.,《结构构件的蠕变问题》,《应用数学和力学中的北欧系列》,北欧出版社。,阿姆斯特丹,伦敦,1969年,ix+822页·Zbl 0184.51801号
[5] Lokoshchenko A.M.、Fomin L.V.、Teraud W.V.等人,“非稳态复杂应力状态下金属的蠕变和长期强度(综述)”,Vestn。萨马尔。戈斯。泰肯。州立大学。菲兹-Mat.Nauki[J.Samara州立科技大学,Ser.Phys.Math.Sci.],24:2(2020),275-318(俄语)·Zbl 1463.74002号 ·doi:10.14498/vsgtu1765
[6] 孟强,郑庆华,“蠕变损伤模型及其在管道裂纹扩展分析中的应用:综述”,《工程分形》。机械。,205 (2019), 547-576 ·doi:10.1016/j.engfracmech.2015.09.055
[7] 孟L.,陈伟,颜勇,等,“考虑蠕变损伤和运动硬化的蠕变和塑性变形建模”,《工程分形》。机械。,218 (2019), 106582 ·doi:10.1016/j.engfracmech.2019.106582
[8] 村上S.,连续损伤力学。《损伤和断裂分析的连续力学方法》,Springer,Dordrecht,2012,xxx+402 pp·doi:10.1007/978-94-007-2666-6
[9] Riedel H.,《高温下的断裂》,Springer-Verlag出版社,柏林,海德堡,1987年,418页。
[10] Wen J.-F,Tu S.-T.,Gao X.-L.,Reddy J.N.,“使用新型蠕变损伤模型模拟316不锈钢中的蠕变裂纹扩展”,《工程分形》。机械。,98 (2012), 169-184 ·doi:10.1016/j.engfracmech.2012.12.014
[11] 于拉博特诺夫(Rabotnov Yu)。N.,Vvedenie v mekhaniku razrushenia[破坏机制简介],瑙卡,莫斯科,1987年,80页·Zbl 0634.73100号
[12] Boyle J.T.,Spence J.,蠕变应力分析,巴特沃斯·海尼曼,苏格兰格拉斯哥,1983,viii+283 pp·doi:10.1016/C2013-0-00873-0
[13] Shlyannikov V.N.,Tumanov A.V.,“蠕变过程中损伤和断裂的力和变形模型”,Phys。中观力学。,21:3(2018),70-85(俄语)·doi:10.24411/1683-805X-2018-13008
[14] Shlyannikov V.N.、Tumanov A.V.,“平面多轴和三维问题的蠕变损伤和应力强度因子评估”,《国际固体结构杂志》,150(2018),166-183·doi:10.1016/j.ijsolstr.2018.06.009
[15] Stepanova L.V.,“通过Simulia Abaqus的用户程序UMAT对裂纹固体中损伤累积过程的计算模拟”,PNRPU力学公报,2018年,第3期,71-86(俄语)·doi:10.15593/perm.mech/2018.3.08
[16] Astaf’ev V.I.,Radaev Iu。N.,Stepanova L.V.,Nelineinaia mekhanika razrushenia[非线性断裂力学],萨马拉大学,萨马拉,2001年,632页(俄语)
[17] 吴勇,李刚,谭峰,等,“高铝砖蠕变损伤模型研究”,陶瓷国际,48:19,A部分(2022),27758-27764·doi:10.1016/j.ceramint.2022.06.076
[18] Stewart C.M.,《蠕变、疲劳和蠕变疲劳损伤的混合本构模型》,佛罗里达州奥兰多市中佛罗里达大学博士论文,2013年
[19] 刘立勇,村上春树,“常规蠕变损伤模型的损伤定位和蠕变损伤分析新模型的提出”,《工程分形》。机械。,41:1(1998年),57-65·doi:10.1299/jsmea.41.57
[20] Vanaja J.,Laha K.,Mathew M.D.,“钨对还原活化铁素体-马氏体钢初级蠕变变形和最小蠕变速率的影响”,金属。马特。事务处理。A、 45:11(2014),5076-5084·doi:10.1007/s11661-014-2472-1
[21] Ro U.,Kim S.,Kim Y.,Kim M.K.,“基于Voronoi结晶模型的改性9Cr-1Mo钢的蠕变疲劳损伤分析”,Int.J.压力容器管道,194,B部分(2021),104541·doi:10.1016/j.ijpvp.2021.104541
[22] Dyson B.,“CDM在材料建模和部件蠕变寿命预测中的应用”,《压力容器技术杂志》。,122:3 (2000), 281-296 ·数字对象标识代码:10.1115/1.556185
[23] Abdel Wahab M.M.、Ashcroft I.A.、Crocombe A.D.、Shaw S.J.,“使用损伤力学和断裂力学预测粘结接头的疲劳阈值”,J.Adh。科学。技术,15:7(2001),763-781·doi:10.1163/15685610152540830
[24] 何琼,吴峰,高荣,“盐穴水库围岩非线性蠕变损伤本构模型”,储能学报,55,B部分(2022),105520·doi:10.1016/j.est.2022.105520
[25] Dummer A.、Neuner M.、Hofstetter G.,“考虑蠕变引起的非线性蠕变和破坏的混凝土扩展梯度增强损伤塑性模型”,国际固体结构杂志。,243 (2022), 111541 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2022.111541
[26] Belova O.N.,Chapliy D.V.,Stepanova L.V.,“UMAT子程序在解决连续介质力学问题中的应用(综述)”,Vestn。萨马尔。埃斯特文诺安大学。序列号。,27:3(2021),46-73(俄语)·doi:10.18287/2541-7525-2021-27-3-46-73
[27] Ilin V.N.,Mordashov S.V.,Pusach S.V.,“钢制设备耐火性计算的蠕变定律”,《技术安全技术》,2008年,第6期,第10期(俄语)
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