强腐蚀桥梁钢Q345的J-C本构模型及数值模拟

摘要：

为了研究桥梁钢Q345在强酸腐蚀下的应力流动变化规律,将18根桥梁钢Q345试件置于质量分数为36％工业盐酸中,分别浸泡0、1、4、12、48、72 h,并通过准静态拉伸试验得到工程应力-应变曲线,利用Origin软件对颈缩前的真实应力-应变曲线进行拟合,获得了基于J-C模型的强腐蚀桥梁钢Q345弹塑性本构关系.在此基础上,建立ABAQUS有限元模型并加入柔性金属损伤演化以模拟钢板的应力流动规律及颈缩破坏,分析不同强酸腐蚀时间对桥梁钢Q345力学性能退化的影响.结果表明:腐蚀率为0.53％、1.22％、2.47％、4.12％、4.98％的桥梁钢Q345弹性模量分别下降了1.26％、2.36％、4.04％、7.01％、10.93％,屈服强度分别下降了0.61％、2.61％、3.56％、5.37％、6.82％,极限强度分别下降了0.42％、2.31％、3.57％、4.58％、6.42％;腐蚀时间超过12 h后,桥梁钢板的力学性能下降速率曲线较为平缓.J-C本构模型能很好地模拟强腐蚀下桥梁钢的应力流动,采用柔性损伤演化能准确地模拟强腐蚀钢材的延性退化行为.

关键词：强腐蚀;桥梁钢Q345;J-C本构模型;有限元模拟;柔性损伤

所属期刊栏目：42

分类号：U444(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;陕西省自然科学基础研究计划项目

在线出版日期：2021-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：99-104