机械工程学报

作者：陈鑫, 杨立飞, 于雪, 龚颖颖

单位：1. 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 长春 130022;2. 大众汽车(安徽)有限公司 合肥 230601

关键词：细观损伤,GTN模型,损伤力学,塑性成形,剪切修正；

基金：国家重点研发计划资助项目(2022YFB250350-3)。

细观损伤力学分析广泛应用于韧性金属损伤、断裂、成形极限预测等领域。Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型是细观损伤力学领域最为重要的经典模型之一。该模型将材料的细观孔洞演化过程与宏观力学行为相结合，描述材料在外部载荷作用下的细观损伤机理及宏观损伤失效行为。大量试验研究表明，在剪切载荷为主的应力状态下，材料内部孔洞体积分数并没有明显增加，但依然会发生失效。由于传统GTN模型只考虑孔洞体积分数变化对金属材料损伤行为的影响，使得GTN模型并不适合中、低应力三轴度下的损伤及断裂预测，因此多位学者都对原始GTN模型进行了修正。概述细观损伤力学和GTN模型的发展历程，并分析GTN模型的几种典型修正方法及其适用范围和优劣势，总结GTN模型参数标定方法。将GTN细观模型在工业领域中的应用分类整理，展望GTN模型的发展趋势，可为今后GTN模型的研究与应用提供参考。

来源：2024年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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