环形缺口小冲杆试样结合内聚力模型提取断裂韧性参数

张宇; 刘海亭; 翁琳; 沈耀

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在役设备和辐照材料的断裂韧性可以采用环形缺口小冲杆试样获取.采用内聚力模型描述T91钢的韧性断裂行为和裂纹扩展过程,并以反向有限元法标定模型所需的两个材料参数.反向有限元法的成功实现需要断裂损伤阶段的载荷位移曲线对两个模型参数较为敏感,可以通过样品和缺口的几何尺寸加以优化.研究了试样直径与厚度的比例、试样缺口深度以及有无预制裂纹3个因素对参数敏感性的影响,得到缺口样品的优化设计.在此基础上,选取两组参数进行有限元模拟,得到载荷位移曲线.以此曲线作为逼近目标,采用遗传算法和随机游走算法进行反向有限元迭代拟合,提取内聚力模型参数.计算结果表明.所得参数与预先选取的参数误差为1%以内,验证了样品设计的灵敏度和反向有限元法的准确性.

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来源
《上海交通大学学报》 |2021年第7期|850-857|共8页
作者
张宇; 刘海亭; 翁琳; 沈耀;
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作者单位

上海交通大学材料科学与工程学院;

上海201100;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类组织检查法、非破坏性试验法;
关键词
小冲杆; 内聚力模型; 参数敏感性; 反向有限元法; 断裂韧性;

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