تحلیل الاستیک و پلاستیک شکست استاتیکی فولادهای مرتبه ای هدفمند بر اساس معیار چگالی انرژی کرنشی موضعی

در این مقاله، روشی تحلیلی با در نظر گرفتن رفتار الاستیک - پلاستیک برای پیشبینی مقدار بحرانی انتگرالJ- نمونه های ترک دار از جنس فولاد مرتبه ای هدفمند تحت بارگذاری استاتیکی مود I ارائه شده است. فولادهای مرتبه ای هدفمند، شامل نواحی مرتبه ای فریتی و آستنیتی بوده که در آنها ترکیب شیمیایی به طور پیوسته و هموار تغییر می کند که موجب تمایز این مواد از کامپوزیت های سنتی با سطوح مشترک تیز می شود . برای مدلسازی، رفتار الاستیک - پلاستیک مواد با مدل ساختاری رامبرگ-اسگود در نظر گرفته شد. تغییرات ثابت های مواد با توابعی مناسب از ضخامت نمونه فرض شد. با ارتباط دادن متوسط چگالی انرژی کرنشی روی یک حجم کنترل اصلاح شده با اندازه محدود پیرامون نوک ترک و انتگرالJ- که روی محیط حجم کنترل ارزیابی می شود، روشی سریع برای تعیین مقدار مقدار بحرانی J به دست آمد. در ادامه، با استفاده از قانون مخلوط ها، مقدار بحرانی J فولاد مرتبه ای برحسب مقدار بحرانی J لایه های تشکیل دهنده تعیین شد. نتایج مدل در تطابق بسیار خوب با مقادیر تجربی موجود در مقالات برای فولاد همگن و مرتبه ای به دست آمد.

کلیدواژه ها:

تحلیل الاستیک-پلاستیک ، انتگرال J- ، فولاد مرتبه ای ، معیار چگالی انرژی کرنشی موضعی