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虑弹性损伤的材料冲击疲劳损伤模型与数值计算方法研究
Study on Material Damage Accumulation Model and Its Numerical Implementation under Repeated Impact Loading By Considering the effects of elastic damage
2025-04-14 15:38
王标,岳岩松,刘广,张晓宏,陈昂 ()
实际工程问题中,材料在重复冲击载荷下往往会出现的疲劳失效的现象。在对材料冲击疲劳的研究过程中发现,使用仅考虑塑性损伤的重复冲击损伤累积模型并不能很好的模拟某些工况下材料冲击疲劳损伤累积的情况。本文基于连续介质力学,将有效应力概念和应变等效假设应用于Johnson-Cook本构模型中,考虑冲击疲劳过程中的塑性损伤和弹性损伤,建立了重复冲击载荷作用下材料力学性能退化的损伤模型,并给出了相应的数值计算流程与有限元实现格式。进一步采用所建方法对Aermet100钢光滑试件重复冲击损伤累积过程进行有限元数值计算,并将其与试验结果进行对比。结果表明:本文提出的考虑弹性损伤的冲击疲劳损伤模型能够模拟材料冲击疲劳损伤累积过程,并且能准确预测冲击疲劳寿命,具有可行性和准确性。与未考虑弹性损伤的模型计算结果对比,本文提出的模型能合理的解释冲击疲劳失效机理,并且具有更广泛的适用性。
来源:数字仿真论坛