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弹塑性材料损伤、断裂和疲劳演变的非等温热力学一致相场模型。 (英语) Zbl 1442.74020号

小结:本文提出了一个通用的热力学一致非等温相场框架,用于在小应变假设下模拟弹塑性材料的损伤、断裂和疲劳演化效应。该方法是从虚功率原理、能量平衡和热力学第二定律出发,以广义克劳修斯-杜昂熵不等式的形式得到的。对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进行了深入研究。提出了一种新的组合降解函数,用于降解弹性和塑性能量密度,作为经典降解函数的替代。我们的概念框架导致了热力学一致性模型,其中可能包括文献中通常未考虑的贡献,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迭代程序,求解所获得的控制非线性瞬态方程。给出了7075-T7351铝合金I形试样在不同条件下的试验结果。所提出的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,恢复了S-N实验数据和Paris裂纹随循环的增长曲线。此外,周期跳跃策略将疲劳模拟的CPU时间减少了四倍。

MSC公司:

74A45型 断裂和损伤理论
74C05型 小应变率相关塑性理论(包括刚塑性和弹塑性材料)
74兰特 脆性断裂

关键词:

损害骨折疲劳相位场可塑性

软件:

HYPLAS公司
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全文: 内政部

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