冲击载荷下点蚀损伤对30CrMnSiNi2A钢应力集中影响的数值模拟研究

发布时间：2022-10-19 19:39

　　对环境腐蚀和冲击载荷共同作用下30CrMnSiNi2A钢材料的动态力学响应进行了数值模拟分析,建立了钢材料在霍普金森杆试验中的模型,并将钢材料的腐蚀等效为分布在材料表面的腐蚀坑,计算分析了腐蚀坑位置、三维尺寸以及腐蚀坑分布对应变集中的影响,通过Python-Abaqus脚本程序建立了试件表面随机点蚀分布模型,计算了不同随机点蚀分布模型下,腐蚀试件的冲击动力学响应。研究结果表明:腐蚀坑位置对试件应变集中影响显著,侧面顶点处的应变集中系数最大,是中心位置处的2.328倍。蚀坑深度加重了应力集中,蚀坑长度会使应力发生分散,蚀坑宽度对应力集中并无明显影响。相邻蚀坑的应力集中随着蚀坑间距的增大呈现先增大后减小的特点,当蚀坑相距0.4 mm时,应变集中最为严重。试件表面随机分布的点蚀对试件侧面的影响大于试件端面,侧面处的蚀坑更容易发展成为损伤的源头。 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 有限元分析方法
    1.1 SHPB有限元模型
    1.2 腐蚀坑模型
2 冲击载荷对腐蚀坑应力应变分布的影响
    2.1 腐蚀坑位置对试件应力集中的影响分析
    2.2 腐蚀坑深度对试件应力集中的影响分析
    2.3 腐蚀坑长宽深尺寸对试件应力集中的影响
    2.4 多腐蚀坑分布对试件应力应变分布的影响
    2.5 相邻腐蚀坑间距对应力应变状态的影响
3 腐蚀坑对应力三轴度的影响
4 随机点蚀损伤对应力应变状态的影响
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Gerber模型的DFR腐蚀折算系数及其试验测定[J]. 陈跃良,吴省均,卞贵学,张勇,王安东,黄海亮,张柱柱.  材料导报. 2019(16)
[2]桥梁缆索高强钢丝均匀腐蚀及点蚀的规律[J]. 蒋超,吴冲,姜旭.  同济大学学报(自然科学版). 2018(12)
[3]温度-腐蚀面积耦合作用下矿用圆环链冲击特性[J]. 张强,顾颉颖,曹越超,吴泽光,刘永凤.  煤炭学报. 2018(10)
[4]化学腐蚀灰岩SHPB冲击动力学性能研究[J]. 李光雷,蔚立元,苏海健,靖洪文,张涛.  岩石力学与工程学报. 2018(09)
[5]舰载机的腐蚀失效及其预防[J]. 陶春虎,刘昌奎.  中国材料进展. 2014(Z1)
[6]半椭球蚀坑对圆棒应力集中的影响[J]. 梁瑞,张新燕,李淑欣,姜峰,陈帅甫.  中国腐蚀与防护学报. 2013(06)
[7]基于IDS的铝合金预腐蚀疲劳寿命研究[J]. 卞贵学,陈跃良,张丹峰,俞品仕.  航空学报. 2008(06)

硕士论文
[1]不同硬度30CrMnSiNi2A钢动态本构与损伤参数研究[D]. 李磊.南京理工大学 2017
[2]腐蚀坑对钢材应力集中系数及疲劳损伤影响研究[D]. 秦广冲.西安建筑科技大学 2014



本文编号：3693986