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Title:
梯度强化材料中疲劳裂纹扩展的扩展有限元模拟
Author: 张诗佳; 谢季佳; 孙成奇; 洪友士
Issued Date: 2016-07-08
Conference Name: 第三届中国超高周疲劳学术会议
Conference Date: 2016-07-08
Conference Place: 中国四川成都
Abstract: 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。
Keyword: 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
Source: 第三届中国超高周疲劳学术会议摘要集
Language: 中文
Department: LNM金属材料微结构与力学性能
Content Type: 会议论文
URI: http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/60861
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description.institution: 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室

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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]. 见:第三届中国超高周疲劳学术会议. 中国四川成都. 2016-07-08
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