A damage function formulation for nonlocal coupled damage-plasticity model of ductile metal alloys
A damage function formulation for nonlocal coupled damage-plasticity model of ductile metal alloys
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延性金属合金非局部耦合损伤塑性模型的损伤函数公式
DOI：
10.1016/j.euromechsol.2011.10.001
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Belnoue J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Belnoue J
连续介质损伤力学（CDM）扩展了连续介质力学的原理，包括材料退化（软化和失效），并且可以在有限元框架内使用，比“不连续”模型更容易。CDM将裂纹视为受损材料的带，元件内的损坏由零（原始、未受损材料）和1（失去所有承载能力的材料）之间的数字表示。非局部平均的塑性应变使得CDM模型几乎独立的网格大小和方向，并克服了数值不稳定性。然而，一个长期存在和持续的挑战是校准所涉及的大量材料参数的任务。最近，我们开发了一个CDM模型的韧性材料，已被证明满足稳定性和网格独立性的要求。在本研究中，一种新的方法来损伤函数和参数校准的基础上，一个狗骨试样在铝合金AA 6082 T0，镍基高温合金IN 718和钛合金Ti-6Al-4V的单次拉伸试验进行评估。新开发的自适应损伤校准显示出良好的协议与实验测量，并捕捉随之而来的尺寸效应。
Continuum Damage Mechanics (CDM) extends the principles of continuum mechanics to include material degradation (softening and failure) and can be used within the finite element framework with greater ease than “discontinuous” models. CDM considers cracks as bands of damaged material, damage within an element being represented by a number between zero (for virgin, undamaged material) and unity (for material that lost all its bearing capacity). Nonlocal averaging of the plastic strain renders CDM models virtually independent of the mesh size and orientation, and overcomes numerical instabilities. However, one of the long-standing and persistent challenges is the task of calibrating the large number of material parameters involved. Recently, we developed a CDM model for ductile materials that has been shown to fulfil the requirements of stability and mesh-independence. In the present study a novel approach to damage function and parameter calibration based on a single tensile test on a dog-bone specimen in aluminium alloy AA6082 T0, nickel-based super-alloy IN718 and titanium alloy Ti–6Al–4V is assessed. The newly developed adaptive damage calibration shows excellent agreement with the experimental measurements and captures the attendant size effects.
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