Consistent simulation of ductile crack propagation with discrete 3D voids
Consistent simulation of ductile crack propagation with discrete 3D voids
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具有离散 3D 空隙的延性裂纹扩展的一致模拟
DOI：
10.1016/j.commatsci.2013.04.013
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发表时间：
2013
影响因子：
3.3
通讯作者：
M. Kuna
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
G. Hütter;L. Zybell;U. Mühlich;M. Kuna
在本研究中，在小范围屈服条件下，金属中的韧性裂纹扩展进行了数值模拟。为此目的，离散的球形空隙在裂纹尖端周围的过程区建模。与此类型的许多研究相反，空隙被纳入整个域。以一致的方式，在必要时离散地解决空隙，并在可能的情况下通过GTN模型以均匀化的方式考虑空隙。观察到的屏蔽效应所造成的空洞生长周围的处理区。研究了几种规则的空穴排列方式。相对于基体材料的弹塑性参数进行参数研究，表明这些属性的强烈影响。结果与文献中的实验数据进行了比较，表明该模型可以定量预测裂纹扩展阻力。
In the present study ductile crack propagation in metals is simulated numerically under small-scale yielding conditions. For this purpose discrete spherical voids are modeled in the process zone around the crack tip. In contrast to many studies of this type, voids are incorporated in the whole domain. In a consistent way the voids are resolved discretely where necessary and are taken into account in a homogenized way by means of the GTN-model where possible. A shielding effect is observed caused by the void growth around the process zone. Several regular void arrangements are investigated. A parameter study with respect to the elastic–plastic parameters of the matrix material is performed indicating a strong influence of these properties. The results are compared with experimental data from literature showing that the model allows quantitative predictions of the crack growth resistance.
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--
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通讯作者：
D. François
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通讯作者：
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V. Tvergaard