解理断裂的梯度增强统计分析
材料科学
2019-06-26 v1
摘要
我们提出一种基于 Weibull 统计与应变梯度塑性的脆性断裂概率框架。其本构响应由基于机制的应变梯度塑性理论给出，旨在通过考虑塑性应变梯度在裂纹前缘提升局部强化的作用，准确刻画裂纹尖端应力。研究表明，对于给定的阈值应力与 Weibull 参数，塑性应变梯度会提升 Weibull 应力及失效概率。所提出的统计框架用于估算铁素体钢跨温度的失效概率。该框架能够在无任何先验假设下估算 Weibull 型模型中存在的三个统计参数。针对实验数据的标定显示，应变梯度塑性所得数值与常规 J2 塑性存在重要差异。此外，局部概率图表明，在梯度增强塑性情形下，潜在损伤起始位置更靠近裂纹尖端。最后，通过计算随温度升高的解理阻力曲线，研究了延性—脆性转变区的断裂响应。梯度塑性预测似乎与实验更为吻合。
引用
@article{arxiv.1905.03221,
title = {Gradient-enhanced statistical analysis of cleavage fracture},
author = {Emilio Martínez-Pañeda and Sandra Fuentes-Alonso and Covadonga Betegón},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03221},
year = {2019}
}