基于随机数值模拟的层裂统计特性OA

通过融合随机理论与延性金属层裂相场模型,设置初始屈服强度服从4种随机分布以表征材料缺陷的随机分布,再利用显式动力学求解,实现了层裂损伤从渐进演化到失稳贯通过程的模拟。通过平板撞击实验和三角波加载实验对模拟结果进行验证,揭示了材料屈服强度不均匀性与层裂强度及损伤数量面积的关系。结果表明:不论是延性金属材料的单层层裂还是多层层裂,其初始屈服强度标准差与层裂强度均呈负相关关系;对于单层层裂,无论初始屈服强度采用何种分布,其层裂强度均服从正态分布。对于多层层裂,初始成核时损伤区数量随着初始屈服强度标准差的增大而线性增大,损伤区大小均服从Weibull分布;而在同一初始随机分布下,损伤区数量随时间演化呈初始缓慢增长-随后加速直至饱和-饱和后再下降的趋势,对应了层裂损伤演化成核贯通的典型过程。