拉伸载荷下穿透双裂纹干涉行为与合并准则研究

摘要：

多裂纹的扩展与合并行为显著影响工程构件的剩余强度与使用寿命.为获得裂纹合并规律,对含不同长度和不同相对位置的非等长穿透双裂纹平板试样进行了拉伸试验,并基于延性损伤模型开展了有限元分析.结果表明,数值模拟中裂纹张口位移变化、扩展与合并行为与试验结果一致.此外,非等长穿透双裂纹长度及相对位置的变化,显著影响裂纹尖端的应力三轴度分布,进而影响双裂纹的合并行为.通过大量数值模拟分析,提出一种基于裂纹长度和相对位置的新合并准则.对照71组试验结果发现,新合并准则预测准确率高达84.5％;对照274组数值模拟结果发现,准确率高达91.2％.所提出的拉伸载荷下裂纹合并准则不仅具有显著高于现行含缺陷结构安全评定标准中合并准则的准确率,并且具有必要的保守性,可为工程构件中多裂纹合并与否提供有效判断.

关键词：多裂纹、裂纹干涉、合并准则、延性断裂、有限元分析

所属期刊栏目：59

分类号：TH114

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;上海市东方学者岗位;中央高校基本科研业务费资助项目

在线出版日期：2023-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：113-126