基于细观损伤模型的起重机械用低合金钢失效行为预测
关键词:起重机械;GTN模型;强耦合参数;多联去耦;失效行为预测
摘 要:在起重机械(特别是对于长期使用后材质性能发生显著劣化的起重机械或已产生低周疲劳裂纹的起重机械)使用事故中,整机倾覆和折断事故占据了80%,故预测其服役工况下的极限承载能力是实现起重机械延寿的关键。Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型是宏、微观相结合的方法,具有坚实的物理背景,但由于其8个强耦合参数难以确定,故工程应用很少。文中针对起重机械常用低合金钢Q345材料GTN模型中每一类参数的物理特性,探索了1套运用微观观测+损伤演化监测+胞元力学响应分析+有限元试错的材料参数多联去耦策略,仅依赖少量实验和有限元分析即确定了唯一1组GTN参数,并将其成功应用于多裂纹平板的失效行为预测。该研究成果能够用于起重机械材质参数的快速标定,为起重机械复杂受力下承载能力评估提供理论与方法指导。
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