【摘要】 考虑剪应变对微孔洞损伤演化的影响,对GTN损伤模型的损伤演化机制进行修正,建立了适用于不同应力三轴度水平的损伤模型。结合隐式应力更新算法和显式有限元计算,采用VUMAT子程序实现了修正GTN模型在有限元软件ABAQUS中的数值计算。通过模拟纯剪切和剪切-拉伸两组试样的损伤演化和断裂行为,验证了修正GTN模型在不同应力三轴度承载条件下的有效性。运用修正GTN损伤模型模拟含边部缺口的带钢在轧制过程中裂纹的萌生和扩展行为,模拟结果与实验相一致,表明该模型可有效地用于带钢缺陷在轧制过程中扩展行为的分析和预测。模拟和实验结果表明,带钢边部缺口在轧制过程中,缺口前沿和后沿均会萌生裂纹,且后沿裂纹扩展更为明显。
【Abstract】 Considering the effect of shear strain of micro-void on damage evolution, a modified GTN model applicable to various stress triaxiality conditions is proposed by modifying the damage evolution mechanism of the GTN damage model. The modified model is implemented in commercial finite element software ABAQUS by combining the implicit stress update method with an explicit finite element solving algorithm and through the user-defined material subroutine VUMAT. The damage evolution and the failure pro…
损伤演化；
数值算法；
冷轧；
边裂；
【Key words】 GTN model；
damage evolution；
numerical algorithm；
cold rolling；
edge-crack；
原文发表于《工程力学》2014年第06期
