图1裂纹尖端周围包括“杂乱”的过程区(包括各种损伤过程)和“整洁”的过程区(塑性变形过程),而“杂乱”的过程区可以用粘结模型来表示。 图2 疲劳裂纹模拟引入的多种不可逆性和迟滞性规律,包括卸载-再加载滞回、同时具有滞回与再加载不可逆性、弹性类型卸载时存在永久分离、以及本工作通过非线性场正交分解法和同步辐射测量的弹性应变场确定的镁合金粘聚区规律。 如前所述由于无法观察到这些损伤演化过程,本文创新性的提出了以下方法: (1) 通过同步辐射X射线衍射测量疲劳裂纹尖端附近的晶格应变场 (空间分辨率为亚毫米级别),从而得到了,具体过程如示意图3所示。 图3 采用同步辐射X射线衍射进行应变映射测量的装置示意图。在NFPM中使用最后一个周期的完全卸载状态作为参考,利用Debye-Scherrer环的畸变可以提取平面内弹性应变张量。 (2) 将零载荷构型作为新的参考,通过定义一个新场。若沿时间逆推,此场及其对应的应力场均呈弹性特性。 (3) 现采用一组已知的辅助弹性场 (如位于粘聚区具有一对点力的Green方程),并结合Maxwell-Betti互易定理,针对如下所示的两条路径进行分析,如图4所示。 图4 近裂纹尖端的三个不同区域的示意图,用于通过非线性场正交分解法重构疲劳裂纹尖端粘聚区规律。 (4) 通过使用由同步辐射X射线衍射构建的场以及由Green方程得到的场,我们能够求解界面牵引力和离散函数。 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jmps.2024.106010 来源:材料科学与工程
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