【球化钢的损伤与断裂特性的实验与理论研究】周飞.pdf
一、损伤的微观机理与动力学行为的研究概述 金属发生韧性断裂,在其断口可以看到许多韧窝,它是由显微 孔洞形核、长大,汇合造成的材料断裂,这说明孔洞损伤,导致材料 的早期破坏,因此,必须从细观来研究韧断机理,揭示孔洞的损伤特 性.1.孔洞形核 在含有二相粒子的体系里,存在着两种损伤形核机理:界面分 离和粒子破裂。一般地,界面分离主要发生在等轴状硬相粒子周围,长而脆的粒子发生开裂.界面分离必须满足两个条件是能量条件和界面张应力的临界 条件。能量条件要求不协调应变所释放的弹性能应超过新裂纹表面 的表面能。Tanaka经计算,得到临界应变为:[β,(1/r)/2(E.
Curson于1977年提出用以描述孔洞对材料屈服函数的影响 的本构方程,即:3> F(,f)=²+2fcosh-(1+f²)=0 Oy 20y 为了考虑孔洞间相互作用,Tvergard和Needleman提出修正式:3q2m F(,f)=²+2qfch-(1+q3f*2)=0 Oy 20y 式中g(i=1,2,3)通过数值模拟来确定.孔洞长大是应变及三向应力拉伸的结果。其指数关系在实验中 得到一定的证实.3孔洞汇合及孔洞行为对材料韧性的影响 孔洞汇合以及细观尺寸的不稳定性将导致材料的最终破坏。
其细观参数见表2一5.表2-4:材料的机械性能:材料 0(MPa) ou(MPa) n Evu Es RA p(MPa) 45*0 0 1 28 69 T80 0 0 26 58 GCr150 0 0 28 52 1136.