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摘要
开展了不同晶粒尺寸及应力状态下的薄板拉伸实验，发现晶粒一致时断裂应变随应力三轴度的增加逐渐减小，针对剪切应力状态，晶粒尺寸增大导致断裂应变增大，并且晶粒尺寸过大会导致试样断裂形式改变；而针对单拉及平面应变状态，随晶粒尺寸增大，断裂应变减小。为描述尺度效应及应力状态影响，通过有限元仿真，利用考虑尺度效应的GTN-Thomason模型模拟了试样的变形过程，对比了实验与仿真的力-位移曲线，验证了模型在较高应力三轴度下的准确性，仿真结果表明，晶粒尺寸增大导致孔洞连接加快，应力三轴度增加有利于孔洞增长从而导致快速断裂。进一步地，在考虑尺度效应的GTN-Thomason模型基础上加入剪切因素影响，提高了损伤模型在较低应力状态下的预测精度。
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单位上海交通大学; 机械系统与振动国家重点实验室
