基于同步辐射X射线和GTN模型的铝合金焊缝激光焊接头的损伤机制

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• 论文作者：段浩 ; 吴圣川 ; 张志良 ; 康国政 ; 付亚楠
• 年：2016
• 作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室;挪威科技大学结构工程系;中国科学院上海应用物理研究所上海光源;
• 论文关键词：细观损伤GTN模型 ; 激光复合焊接 ; 7020铝合金 ; 同步辐射光源 ; 疲劳损伤
• 会议召开时间：2016-07-08
• 会议录名称：第三届中国超高周疲劳学术会议摘要集
• 英文会议录名称：Abstracts of the 3rd National Symposium On Very High Cycle Fatigue CVHCF3
• 语种：中文
• 分类号：TG407
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第三届中国超高周疲劳学术会议
• 会议地点：中国四川成都
• 主办单位：中国力学学会固体力学专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：363k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

基于第三代高精度同步辐射X射线三维成像技术,测定激光-电弧复合焊接7020铝合金接头的气孔率,作为GTN细观损伤模型中的初始孔洞体积分数。单调拉伸试验获取母材和接头的力学性能后,分别建立含余高与无余高的复合焊接头的细观损伤力学有限元模型,开发UMAT子程序重建焊接接头的拉伸过程及其损伤机制。焊缝区主应力和孔洞体积分数的云图变化清楚地表明,无余高和含余高的激光复合焊接头的裂纹萌生区分别为焊缝偏下位置和焊趾附近。结合拉伸断口和金相组织,分析发现几何和材料不连续性是导致接头失效的重要原因,建议实际工程应用中对焊根和焊趾进行打磨处理。研究认为,准确测定初始孔洞体积分数是应用GTN损伤模型预测材料失效行为的关键参数。

引文