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摘要
基于Matlab与改进的Voronoi图建立了多晶NiTi形状记忆合金微观结构的几何模型，并将几何数据导入有限元软件得到多晶NiTi合金紧凑拉伸试样的有限元模型。在模型的晶界处嵌入含断裂准则的内聚力单元，对多晶NiTi合金紧凑拉伸试样的微观裂纹扩展与晶间断裂行为进行了有限元模拟研究。结果表明，含多条晶界有限元模型的裂纹张开位移的增大与销钉处约束反力的增加之间呈非线性关系，其裂纹扩展过程远比单晶界模型复杂，推断由于晶界数量的增加影响了整个模型的应力分布，其内聚力单元的应力随着载荷的增加呈现出不同的变化规律。同时通过裂尖单元的状态变量值确定了模型的起裂时刻的临界作用力，多晶NiTi合金起裂韧度与实验结果吻合良好，验证了跨尺度数值模拟方法的合理性与准确性。
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单位中国工程物理研究院总体工程研究所; 四川大学
