科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
本文提出了一种有限元辅助测试的FAT(Finite-element-analysis aided testing)方法,由FAT方法可以获得延性材料直至断裂的全程单轴本构关系和临界断裂阈值。基于精确的全程本构关系曲线,本文对A508-3钢的临界断裂行为展开了系统研究:完成了不同约束度试样的临界破断试验和DIC光学测试,试验试样包括等直圆棒试样、等直板试样、漏斗缺口圆棒试样、漏斗缺口板试样(厚度和宽度方向两种)、含中心圆孔的板试样和钝裂纹CT试样:对这些试样从加载到破坏的试验过程进行有限元模拟,实现了载荷-位移曲线模拟结果与试验结果的吻合;基于临断加载状态,获取所用试样的临界破断阈值和临断约束度。结果表明,在临界应力三轴度[1/3,2.7]的较大范围内,临界状态下第一主应力是决定材料破断的关键阈值,临界应力三轴度代表材料所处的应力状态和约束程度,是对材料临界破断阈值的重要影响因素。进而提出了材料临界状态下第一主应力和临界应力三轴度之间的对数准则。据此,基于对数准则和裂纹尖端弹塑性应力场和有限元分析,针对A508-3钢CT试样的J-R阻力曲线进行预测,其结果与GB21143-21201推荐的载荷分离法试验结果吻合良好。
- 单位
