基于连续损伤力学理论的陶瓷材料蠕变寿命预测模型

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作者 王峰会 苟文选 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期365-367,共3页

基于连续介质损伤理论 ,在 Mises增量本构关系中引入了拉压蠕变变形不对称因子 ,从耦合演化方程推出了稳态蠕变状态下陶瓷材料蠕变的临界累积应变失效准则和修正型的 M- G蠕变寿命表达式。

关键词 陶瓷材料 蠕变寿命 预测模型 连续损伤力学理论 临界累积应变 蠕变失效准则

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焊接热影响区的连续损伤力学模型

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作者 王社良 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 1998年第3期250-252,276,共4页

运用连续损伤力学方法研究了焊接热影响区的韧性损伤和低周疲劳损伤的演变规律，提出了相应的损伤力学模型．该模型不仅能描述损伤的前期演变规律，而且还可以反映损伤的后期加速现象，计算结果与试验值也相当吻合．

关键词 连续损伤力学 热影响区 焊接 损伤模型

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基于连续损伤力学的轮盘超转破裂行为预测与验证 被引量：3

3

作者 孙力 胡绪腾 宋迎东 《航空发动机》 北大核心 2018年第4期39-44,共6页

为有效预测轮盘的超转破裂行为,建立了1种基于连续损伤力学的预测方法。给出了该方法下基于光滑拉伸试验数据的直接时效GH4169合金弹塑性本构模型参数与损伤模型参数确定方法。对缺口半径分别为0.5、2和5 mm的3种缺口圆棒试样的拉伸响... 为有效预测轮盘的超转破裂行为,建立了1种基于连续损伤力学的预测方法。给出了该方法下基于光滑拉伸试验数据的直接时效GH4169合金弹塑性本构模型参数与损伤模型参数确定方法。对缺口半径分别为0.5、2和5 mm的3种缺口圆棒试样的拉伸响应曲线进行了有限元计算,并与试验结果进行了对比。结果表明:该模型可以较准确地预测缺口试样的极限拉伸载荷和拉伸断裂变形。采用弧长法对模拟盘的超转破裂过程进行了非线性有限元计算,使用模拟盘超转破裂试验进行了验证。该模型不仅可以较准确地预测模拟盘的破裂转速,还能有效预测模拟盘的超转破裂模式。对于实际轮盘破裂转速预测具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 轮盘 破裂转速 破裂模式 连续损伤力学 非线性有限元法 航空发动机

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基于连续介质损伤力学的钛合金耐压球壳极限强度分析 被引量：1

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作者 张博文 万正权 +2 位作者 赵青 徐强 张爱锋 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期92-102,共11页

本文在连续介质损伤力学理论框架下,以深海载人装备耐压球壳结构为研究对象,开展Bonora损伤模型适用性研究。首先,设计TA31钛合金加载卸载试验,依据试验结果,分析Bonora模型参数对材料应力应变响应的影响规律;随后,提出一种模型参数校... 本文在连续介质损伤力学理论框架下,以深海载人装备耐压球壳结构为研究对象,开展Bonora损伤模型适用性研究。首先,设计TA31钛合金加载卸载试验,依据试验结果,分析Bonora模型参数对材料应力应变响应的影响规律;随后,提出一种模型参数校准方法,依据试验数据确定TA31钛合金的模型参数;最后,将Bonora模型通过VUMAT子程序的形式嵌入到有限元软件中,开展钛合金球壳结构的极限强度分析,并与传统方法进行对比。研究结果表明,在耐压球壳极限强度分析中,引入Bonora模型可以准确模拟耐压球壳结构的失效模式和破坏压力。该模型在材料本构关系中考虑了屈服强度、抗拉强度以及最大塑性应变的影响,结构失效的物理意义更加明确,对材料性能的优化与提升具有指导意义。 展开更多

关键词 钛合金 耐压球壳 连续介质损伤力学 Bonora模型 数值模拟

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基于连续介质损伤力学的坑蚀高强钢丝疲劳寿命预测 被引量：1

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作者 卢泽坤 张军 +2 位作者 毛江鸿 郑荣国 吴军武 《安徽建筑》 2024年第1期62-64,共3页

为了研究坑蚀高强钢丝疲劳寿命,通过6根无锈蚀钢丝疲劳试验标定了CDM模型参数,利用ABAQUS的二次开发平台UMAT编写钢丝材料本构程序,并且进行了坑蚀钢丝疲劳试验验证模型。结果表明,对不同蚀坑尺寸以及应力幅下的坑蚀高强钢丝疲劳寿命预... 为了研究坑蚀高强钢丝疲劳寿命,通过6根无锈蚀钢丝疲劳试验标定了CDM模型参数,利用ABAQUS的二次开发平台UMAT编写钢丝材料本构程序,并且进行了坑蚀钢丝疲劳试验验证模型。结果表明,对不同蚀坑尺寸以及应力幅下的坑蚀高强钢丝疲劳寿命预测值与实验值误差在±20%以内。 展开更多

关键词 连续介质损伤力学 蚀坑 高强钢丝

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复合材料层合板低速冲击损伤分析的连续介质损伤力学模型 被引量：9

6

作者 李念 陈普会 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期458-470,共13页

针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐... 针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐标系下的材料损伤本构关系.损伤起始由卜克(Puck)失效准则预测,损伤演化由断裂面上的等效应变控制,服从基于材料应变能释放的线性软化行为.模型区分了纤维损伤和基体损伤,并根据冲击载荷下层内产生多条基体裂纹继而扩展至界面形成层间裂纹(分层)的试验观察,引入基体裂纹饱和密度参数表征层间分层.以[0_3/45/-45]_S和[45/0/-45/90]_(4S)两种铺层的复合材料层合板为例,预测了不同冲击能量下复合材料层合板的低速冲击损伤响应参数,试验结果证明了连续介质损伤力学模型的有效性.模型在不同网格密度下的计算结果表明单元特征长度的引入可以在一定程度上降低损伤演化阶段对网格密度的依赖性. 展开更多

关键词 低速冲击 连续介质损伤力学模型 基体裂纹饱和密度参数 卜克准则 网格依赖性

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16MnR钢疲劳循环与蠕变交互作用损伤力学模型 被引量：11

7

作者 范志超 蒋家羚 陈学东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期317-321,共5页

为了对疲劳与循环蠕变交互作用下的损伤进行定量描述,采用一种新的损伤参量“等效模量”来定义损伤变量,提出了一种损伤力学模型,该模型能够综合体现最大应力和温度的影响.通过16MnR钢在中温应力控制条件下的脉动循环试验,测出在相同温... 为了对疲劳与循环蠕变交互作用下的损伤进行定量描述,采用一种新的损伤参量“等效模量”来定义损伤变量,提出了一种损伤力学模型,该模型能够综合体现最大应力和温度的影响.通过16MnR钢在中温应力控制条件下的脉动循环试验,测出在相同温度、不同最大应力以及相同最大应力、不同温度下的损伤变量变化规律.在适当假设的基础上,得到16MnR钢在不同最大应力、不同温度下的疲劳与循环蠕变交互作用的损伤表达式.结果表明,该损伤参量及损伤模型适用于描述在疲劳与循环蠕变交互作用下的损伤进程. 展开更多

关键词 连续损伤力学 中温 疲劳 循环蠕变 应力控制

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基于损伤力学的GH4169合金低循环裂纹萌生寿命预测 被引量：3

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作者 初金阳 胡殿印 +2 位作者 毛建兴 王荣桥 申秀丽 《航空发动机》 2016年第2期88-92,共5页

为了更准确地预估高温材料的低循环疲劳裂纹萌生寿命,将低循环疲劳的裂纹萌生过程视作损伤累积过程,基于连续损伤力学建立了损伤累积模型。结合360℃、650℃下GH4169合金的低循环疲劳寿命数据拟合出模型的具体表达式,进而开展了对低循... 为了更准确地预估高温材料的低循环疲劳裂纹萌生寿命,将低循环疲劳的裂纹萌生过程视作损伤累积过程,基于连续损伤力学建立了损伤累积模型。结合360℃、650℃下GH4169合金的低循环疲劳寿命数据拟合出模型的具体表达式,进而开展了对低循环疲劳裂纹萌生寿命的预测试验。结果表明:该方法针对GH4169合金低循环疲劳裂纹萌生寿命的预测结果较为理想,其分散带基本在2倍以内,且能很好的反映变幅加载对GH4169合金低循环疲劳裂纹萌生寿命的影响。 展开更多

关键词 低循环疲劳 裂纹萌生寿命 GH4169合金 连续损伤力学 航空发动机

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深潜器钛合金室温蠕变-疲劳损伤模型及数值研究

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作者 焦天震 郭育豪 +2 位作者 刘刚 李盈盈 黄一 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1857-1864,共8页

针对钛合金深潜器耐压壳在实际作业过程中疲劳与蠕变损伤相互促进的现象,本文提出了适用于室温环境下钛合金材料的蠕变-疲劳损伤模型和数值模拟方法。基于连续损伤力学理论建立了蠕变-疲劳损伤模型,并通过单轴蠕变-疲劳试验标定了参数;... 针对钛合金深潜器耐压壳在实际作业过程中疲劳与蠕变损伤相互促进的现象,本文提出了适用于室温环境下钛合金材料的蠕变-疲劳损伤模型和数值模拟方法。基于连续损伤力学理论建立了蠕变-疲劳损伤模型,并通过单轴蠕变-疲劳试验标定了参数;将该模型用子程序进行定义,通过有限元软件二次开发模拟了紧凑拉伸试件蠕变-疲劳损伤演化过程,并将数值模拟结果与试验结果对比。试验结果表明:超过90%的数据点预测结果的相对误差包络在±50%范围内,紧凑拉伸试件蠕变-疲劳寿命的模型预测结果与试验值误差为2.9%。本文所提出的模型和数值模拟方法可以很好地描述钛合金结构的室温蠕变-疲劳失效过程。 展开更多

关键词 蠕变-疲劳 钛合金 深潜器 连续损伤力学 有限元法 子程序 裂纹萌生 裂纹扩展

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钛合金室温受压蠕变损伤本构模型

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作者 郭育豪 刘刚 宋育泽 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期642-650,共9页

为了解决工程上在评估深潜器耐压壳体安全可靠性时不考虑拉压蠕变破坏机理产生的差异,会导致较大计算误差问题,本文提出了适用于室温蠕变的蠕变损伤本构模型。通过分析钛合金材料蠕变特性,考虑了室温环境下位错堆积造成的蠕变阻力,并且... 为了解决工程上在评估深潜器耐压壳体安全可靠性时不考虑拉压蠕变破坏机理产生的差异,会导致较大计算误差问题,本文提出了适用于室温蠕变的蠕变损伤本构模型。通过分析钛合金材料蠕变特性,考虑了室温环境下位错堆积造成的蠕变阻力,并且位错堆积的现象与时间有关。基于微分自洽法提出了适用于室温环境下的钛合金蠕变本构模型,得到受压情况下TC4ELI的相关材料参数,并将该模型用USDFLD和CREEP子程序进行定义。研究表明:对于受压结构而言,使用通过拉伸蠕变实验得到的本构模型的计算结果会过于保守,对于含V型缺口平板受压时等效蠕变应变的相对误差为168.20%。本文所提出的模型适用于环肋耐压壳结构的蠕变损伤分析。 展开更多

关键词 钛合金 室温蠕变 蠕变损伤 本构模型 拉压不同 连续损伤力学 有限元法 耐压壳

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基于粘弹性连续损伤理论的沥青混合料疲劳损伤性能分析 被引量：1

11

作者 于延忠 李冬娜 +2 位作者 高宏刚 颜鲁春 张斌 《兰州工业学院学报》 2021年第5期19-23,共5页

为研究粘弹性连续损伤理论用于表征沥青混合料的疲劳性能及其对混合料抗疲劳性的影响,通过改性聚合物和纳米黏土改性沥青使用线性幅度扫描,对混合料以不同的加载速率进行4点弯曲梁疲劳试验,采用400、600、800、1000微应变,结合粘弹性连... 为研究粘弹性连续损伤理论用于表征沥青混合料的疲劳性能及其对混合料抗疲劳性的影响,通过改性聚合物和纳米黏土改性沥青使用线性幅度扫描,对混合料以不同的加载速率进行4点弯曲梁疲劳试验,采用400、600、800、1000微应变,结合粘弹性连续损伤力学(VECD)概念,建立沥青混合料疲劳寿命模型.结果表明:沥青的完整性与粘弹性参数之间存在很强的相关性且与沥青混合料的抗疲劳性有较好的相关,同时沥青的LAS测试结果可与VECD疲劳模型结合使用估测HMA混合物的疲劳寿命. 展开更多

关键词 改性沥青 沥青混合料 疲劳寿命 连续损伤力学 线性幅度扫描

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基于损伤力学的混凝土疲劳损伤模型

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作者 潘华 邱洪兴 《工程质量》 2006年第11期64-64,共1页

为了研究混疑土在疲劳荷载作用下力学性能不断劣化过程，从连续介质损伤力学的基本理论出发，根据混凝土的材料性能选定合理的耗散势函数，用残余应变来定义混凝土的损伤量，得到关于残余应变的损伤变量表达式；分析混凝土疲劳损伤的发... 为了研究混疑土在疲劳荷载作用下力学性能不断劣化过程，从连续介质损伤力学的基本理论出发，根据混凝土的材料性能选定合理的耗散势函数，用残余应变来定义混凝土的损伤量，得到关于残余应变的损伤变量表达式；分析混凝土疲劳损伤的发展规律，选用合适的混凝土微塑性应变方程，推导混凝土在疲劳荷载下的损伤发展率，得得到关于残余应变的损伤变量表达式； 展开更多

关键词 连续介质损伤力学 损伤模型 疲劳损伤 混凝土 变量表达式 残余应变 力学性能 荷载作用

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基于连续介质损伤模型的复合材料连接件失效分析 被引量：3

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作者 拓宏亮 马晓平 卢智先 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期848-855,共8页

对4种不同铺层顺序的复合材料销钉连接件进行了挤压试验,得到复合材料销钉连接件的挤压强度和弦向挤压刚度,分析了载荷方向偏角对失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度的影响规律。基于连续介质损伤力学理论,建立了复合材料销钉连接件在挤... 对4种不同铺层顺序的复合材料销钉连接件进行了挤压试验,得到复合材料销钉连接件的挤压强度和弦向挤压刚度,分析了载荷方向偏角对失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度的影响规律。基于连续介质损伤力学理论,建立了复合材料销钉连接件在挤压载荷下的三维非线性数值模型,其中,采用最大应变准则预测纤维损伤的萌生,损伤演化规律则采用双线性损伤本构关系。基于物理失效机制的Puck准则对基体损伤的起始进行判定,根据断裂面内的等效应变表征基体损伤的扩展。该模型还考虑了剪切非线性和就地强度效应对挤压强度和损伤扩展的影响。基于此模型分析了销钉连接件在挤压载荷下的失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度。试验结果和计算结果较好吻合,验证了模型的准确性和适用性。 展开更多

关键词 复合材料 销钉连接 挤压强度 连续介质损伤力学 损伤扩展 有限元模型

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基于发动机受热件热疲劳试验损伤的寿命预测研究 被引量：12

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作者 张卫正 刘金祥 +3 位作者 魏春源 郭良平 徐春龙 陈光辉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期92-94,共3页

在发动机受热件加速热疲劳台架试验研究的基础上 ,综合连续损伤力学及热疲劳研究的一些成果 ,提出了热疲劳损伤模型 ,并据此推导了试验控制参数与零件试验寿命间的预测关系式。根据铸铁缸盖热疲劳试验结果 ,拟合了模型参数。同时 ,寿命... 在发动机受热件加速热疲劳台架试验研究的基础上 ,综合连续损伤力学及热疲劳研究的一些成果 ,提出了热疲劳损伤模型 ,并据此推导了试验控制参数与零件试验寿命间的预测关系式。根据铸铁缸盖热疲劳试验结果 ,拟合了模型参数。同时 ,寿命预测与试验数据的误差分析表明 ,由于热疲劳问题本身的复杂性 ,缸盖寿命的离散度大 ,但变化趋势明显 ,适于工程应用。 展开更多

关键词 发动机 热疲劳 连续损伤力学 寿命预测 铸铁缸盖 受热件 柴油机

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塑性损伤的发展与应用 被引量：8

15

作者 张丁非 戴庆伟 +2 位作者 胡耀波 齐福刚 李鹏程 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期92-98,共7页

本文介绍了塑性损伤的机制和建立塑性损伤模型的一般方法;系统地分析比较了基于连续介质力学、细观力学、连续损伤力学等多种损伤理论,推导了它们之间的内在联系;综述了三轴度、应变路径、组织等对塑性损伤的影响,重点阐述了损伤-塑性... 本文介绍了塑性损伤的机制和建立塑性损伤模型的一般方法;系统地分析比较了基于连续介质力学、细观力学、连续损伤力学等多种损伤理论,推导了它们之间的内在联系;综述了三轴度、应变路径、组织等对塑性损伤的影响,重点阐述了损伤-塑性流变的耦合分析;还介绍了电阻测量、统计与定量表征、有限元等塑性损伤的分析方法;并且分析了目前塑性损伤研究中存在的问题,同时指明了发展方向。 展开更多

关键词 塑性损伤 损伤模型 塑性流变 连续损伤力学

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含能材料的损伤本构模型研究进展 被引量：3

16

作者 李俊玲 卢芳云 +1 位作者 赵鹏铎 陈荣 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期229-235,共7页

主要从宏观力学现象和微观统计力学两个角度介绍了国内外含能材料损伤力学模型的发展现状。通过比较各模型的描述观点和应用范围,认为需要建立多尺度分析模型,系统研究各种形式加载条件下含能材料的损伤演化规律及关联性,才能建立更合... 主要从宏观力学现象和微观统计力学两个角度介绍了国内外含能材料损伤力学模型的发展现状。通过比较各模型的描述观点和应用范围,认为需要建立多尺度分析模型,系统研究各种形式加载条件下含能材料的损伤演化规律及关联性,才能建立更合理的本构模型描述含能材料的力学行为。 展开更多

关键词 固体力学 含能材料 本构模型 连续损伤力学 微观统计损伤力学 多尺度分析

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FGH96合金带孔平板疲劳失效机理及寿命预测方法研究

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作者 董成利 范姜波 +2 位作者 陆麒羽 石多奇 郭广平 《航空材料学报》 北大核心 2025年第2期102-109,共8页

针对FGH96合金带孔平板在600℃下开展疲劳实验研究,采用黏塑性本构模型计算FGH96合金带孔平板的应力和非弹性应变分布情况,结合扫描电子显微镜(SEM)对疲劳断口的微观形貌观察分析疲劳失效机理。基于SEM观测结果和FGH96合金带孔平板的几... 针对FGH96合金带孔平板在600℃下开展疲劳实验研究,采用黏塑性本构模型计算FGH96合金带孔平板的应力和非弹性应变分布情况,结合扫描电子显微镜(SEM)对疲劳断口的微观形貌观察分析疲劳失效机理。基于SEM观测结果和FGH96合金带孔平板的几何特征,定义临界疲劳损伤参数和应力集中因子,并对连续损伤力学(CDM)模型进行修正。研究结果表明,相较于传统的疲劳寿命预测方法,考虑临界疲劳损伤和应力集中因子的改进CDM模型对FGH96合金带孔平板的疲劳寿命具有更高的预测精度,预测结果均位于实验结果的±2倍分散带以内。 展开更多

关键词 带孔平板 疲劳 失效机理 寿命预测 连续损伤力学

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基于CDM的复合材料层合板三维非线性渐进损伤分析 被引量：11

18

作者 王跃全 童明波 朱书华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期709-714,共6页

建立了基于连续介质损伤力学(CDM)的中等尺度复合材料层合板三维渐进损伤分析模型。模型中损伤材料本构方程采用对应于不同损伤模式的内部状态变量进行描述,材料失效准则采用三维HASHIN准则。分析了含孔复合材料层合板压缩试件,计算强... 建立了基于连续介质损伤力学(CDM)的中等尺度复合材料层合板三维渐进损伤分析模型。模型中损伤材料本构方程采用对应于不同损伤模式的内部状态变量进行描述,材料失效准则采用三维HASHIN准则。分析了含孔复合材料层合板压缩试件,计算强度与试验数据的吻合表明该模型可用于预测含孔层合板的压缩强度,同时该模型可以预测层合板的失效模式以及损伤发生、扩展直至最终破坏的整个过程,并且该模型具有较好的计算收敛性。 展开更多

关键词 连续介质损伤力学 渐进损伤分析 极限强度 层合板 用户材料子程序

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结构钢损伤本构关系的研究 被引量：4

19

作者 郑宏 俞茂宏 顾强 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期469-472,共4页

回顾了结构钢损伤模型的发展史 ,提出了一种新的本构模型——结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型。该模型采用混合强化准则 ,考虑 Bauschinger效应、屈服平台、硬化 (软化 )效应及损伤和损伤演化影响。算例分析结果表明本文模型能够客观... 回顾了结构钢损伤模型的发展史 ,提出了一种新的本构模型——结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型。该模型采用混合强化准则 ,考虑 Bauschinger效应、屈服平台、硬化 (软化 )效应及损伤和损伤演化影响。算例分析结果表明本文模型能够客观地反映结构钢在循环荷载作用下的工作性能。 展开更多

关键词 钢结构 弹塑性各向异性损伤 本构关系 结构钢损伤 混合强化准则 硬化效应 循环荷载 连续介质损伤力学

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金属材料的非线性疲劳累积损伤模型及强度衰减分析 被引量：4

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作者 段忠东 欧进萍 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期104-109,共6页

用连续介质损伤力学的方法推导得到了一个非线性的损伤发展方程，该方程计及了加载过程应力与损伤的完全耦合效应；又由损伤发展方程得到了一个计及加载循环周内和循环周间损伤积累非线性效应的完全非线性疲劳累积损伤模型，已有的部分... 用连续介质损伤力学的方法推导得到了一个非线性的损伤发展方程，该方程计及了加载过程应力与损伤的完全耦合效应；又由损伤发展方程得到了一个计及加载循环周内和循环周间损伤积累非线性效应的完全非线性疲劳累积损伤模型，已有的部分非线性疲劳累积损伤模型成为它的特例。由损伤发展方程确定了材料剩余强度随损伤发展的衰减规律和临界损伤值。 展开更多

关键词 金属材料 连续介质损伤力学 疲劳累积损伤 剩余强度 临界损伤性 非线性

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