蠕变氧化交互下裂纹扩展行为的数值分析

摘要：

为研究氧敏感材料在蠕变氧化交互下裂纹扩展行为的变化规律,基于动态脆化物理机制,建立了蠕变耦合氧化损伤的数学模型,利用Abaqus和Voronoi图技术进行了镍基合金蠕变氧化裂纹扩展数值模拟,分析了载荷水平、初始裂纹处晶界方向、氧扩散速率和蠕变性能对裂纹扩展行为的影响.结果表明:当载荷较小时,氧化促进效应显著;随着载荷的增加,逐渐趋于蠕变主导裂纹扩展.由于氧更易扩散,直晶界裂纹相较于斜晶界裂纹的起裂时间更短.随着氧扩散速率的增大,裂纹起裂时间缩短,且载荷越大直晶界裂纹的起裂时间越趋于稳定.蠕变本构参数对裂纹起裂时间随载荷的变化规律几乎没有影响,越难发生蠕变的材料或服役条件,氧对断裂的影响越大.

关键词：裂纹扩展、蠕变氧化交互、动态脆化、有限元、镍基合金

所属期刊栏目：48

分类号：TG132.3+2(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：856-862