IMECH-IR  > 非线性力学国家重点实验室
梯度强化材料中疲劳裂纹扩展的扩展有限元模拟
张诗佳; 谢季佳; 孙成奇; 洪友士
2016-07-08
会议名称第三届中国超高周疲劳学术会议
会议日期2016-07-08
会议地点中国四川成都
会议录名称第三届中国超高周疲劳学术会议摘要集
摘要表面强化处理作为一种提高疲劳强度和寿命的方法,被广泛应用于工程构件中。这种处理会在构件的亚表面形成硬化层并引入残余压应力,从而提高疲劳性能。由于表面硬化层的微结构和力学性能具有梯度特征,疲劳裂纹在这种梯度层内的裂纹扩展行为难以定量预测。其中残余应力在裂纹萌生和裂纹扩展中起到十分重要的作用。本工作采用扩展有限元方法(XFEM),结合内聚力模型对梯度材料进行建模和计算。建模的对象选择表面强化的S38C钢,其具有梯度分布的微结构及残余压应力层。通过断裂能实验和拉伸试验,确定梯度材料的基本力学属性,建立内聚力模型单元。在此基础上,应用XFEM方法对疲劳裂纹扩展行为进行模拟计算,并与实验结果对比,找到一种可以解决梯度材料定量预测裂纹扩展行为的方法。
关键词梯度强化材料 疲劳裂纹扩展 扩展有限元 内聚力模型 残余应力
课题组名称LNM金属材料微结构与力学性能
语种中文
文献类型会议论文
条目标识符http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/60861
专题非线性力学国家重点实验室
作者单位中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
张诗佳,谢季佳,孙成奇,等. 梯度强化材料中疲劳裂纹扩展的扩展有限元模拟[C],2016.
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