梯度强化材料中疲劳裂纹扩展的扩展有限元模拟

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	梯度强化材料中疲劳裂纹扩展的扩展有限元模拟
	张诗佳; 谢季佳; 孙成奇; 洪友士
	2016-07-08
会议日期	2016-07-08
会议地点	中国四川成都
关键词	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
英文摘要	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。
会议录	第三届中国超高周疲劳学术会议摘要集
语种	中文
内容类型	会议论文
源URL	[http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/60861]
专题	力学研究所_非线性力学国家重点实验室
作者单位	中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	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:. 中国四川成都. 2016-07-08.