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模型验证及应力-应变曲线比较

【摘要】:图8-32三种网格密度图网格一;网格二;网格三图8-33三种网格密度时的破坏路径网格一;网格二;网格三图8-34 所示为基于8.1.2 节中模型一计算和实验测量得到应力-应变曲线。计算结果与实测结果[23]吻合得较好。实验和计算的抗拉强度分别为11.43 MPa 和12.2 MPa。通过计算结果与实验结果的比较,验证了计算中采用的材料本构关系和参数。图8-34计算和实验得到的应力-应变曲线

为了研究网格密度对变形和损伤扩展的影响,选择合适的网格密度以达到计算精度和计算效率的平衡,进行三种不同网格密度的数值模拟。图8-32(a)所示为网格一有15 251 个单元,网格二[图8-32 (b)]有21 679 个单元,网格三[图8-27 (c)]有24 710 个单元。计算获得的最终破坏路径如图8-33 (a-c)所示。观察到它们在微裂纹孕育、裂纹发展和颗粒/基体界面非常相似,三种网格密度计算得到的破坏应力分别为9.69 MPa、9.7 MPa和9.71 MPa。因此,通过考虑效率和精度之间的平衡,选择网格二的网格密度进行后续计算。

图8-32 三种网格密度图

(a)网格一;(b)网格二;(c)网格三

图8-33 三种网格密度时的破坏路径

(a)网格一;(b)网格二;(c)网格三

图8-34 所示为基于8.1.2 节中模型一计算和实验测量得到应力-应变曲线。计算结果与实测结果[23]吻合得较好。由于实验结果是通过间接拉伸实验测得的,在最大峰值应力之前有一定的偏差。实验和计算的抗拉强度分别为11.43 MPa 和12.2 MPa。通过计算结果与实验结果的比较,验证了计算中采用的材料本构关系和参数。

图8-34 计算和实验得到的应力-应变曲线