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弹塑性材料损伤、断裂和疲劳演化的非等温热力学一致相场模型。(英语) Zbl 1442.74020
摘要:本文提出了一个通用的热力学一致的非等温相场框架来模拟弹塑性材料在小应变假设下的损伤、断裂和疲劳演化效应。该方法是根据虚功率原理、能量平衡原理和热力学第二定律,以熵的广义克劳修斯-杜赫不等式的形式得到的。研究了具有粘性耗散和恒定比热的各向同性弹塑性材料的能量退化函数。提出了一种新的复合退化函数来同时退化弹性和塑性能量密度,作为经典退化函数的替代。我们的概念框架导致热力学一致性模型,其中可能包括文献中通常未考虑的因素,如温度和惯性效应以及与时间速率相关的过程。采用半隐式时间积分格式结合经典的Newton-Raphson迭代法求解控制非线性瞬态方程组。给出了7075-T7351铝合金I形试样在不同条件下的试验结果。该模型能够定性和定量地再现韧性断裂和疲劳现象。特别是对于疲劳,S-N实验数据和Paris裂纹扩展曲线都恢复了。此外,循环跳跃策略可将疲劳模拟的CPU时间减少四倍。

理学硕士:
74A45型 断裂与损伤理论
74摄氏度 小应变率无关塑性理论(包括刚塑性和弹塑性材料)
74R10型 脆性断裂
软件:
海普拉斯
PDF格式 BibTeX公司 引用
全文: 内政部
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