金属材料局部腐蚀损伤过程的近场动力学模拟:进展与挑战

摘要：

金属材料的局部腐蚀损伤是制约其服役寿命和服役安全性的关键因素.目前已有的局部腐蚀评价主要基于实验室腐蚀模拟实验和实际环境腐蚀暴露实验,往往面临实验复杂度高、周期较长及经费高等缺点.随着局部腐蚀电化学理论、局部腐蚀研究方法的不断完善,以及数值计算和相应模拟软件、编程语言的快速发展,局部腐蚀模拟仿真得以实现.基于经典连续力学(classical continuum mechanics,CCM)的数值模型,采用空间微分方程描述物质点之间的作用,在求解腐蚀损伤等不连续问题时会出现奇异性.近场动力学(peridynamics,PD)是一种基于非局部思想的理论,其采用时间微分-空间积分描述物质点之间的作用,突破了CCM理论在不连续问题上的瓶颈.结合基于PD理论的局部腐蚀损伤模型的相关理论和数值实现方法,本文综述了 PD局部腐蚀模型在点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀及应力腐蚀开裂中的应用,并分析其所面临的挑战并指出未来的研究方向.

关键词：金属材料、局部腐蚀、数值模拟、近场动力学、非局部理论

所属期刊栏目：58

分类号：TG172(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金Nos.52171077;52031007

在线出版日期：2022-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1093-1107