机械工程学报

作者：丁浩谞, 朱涛, 肖守讷, 王小瑞, 阳光武, 杨冰

单位：西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

关键词：DIEM失效模型,SUS301L-MT,应力状态,单元尺寸依赖性；

基金：国家自然科学基金(52175123); 四川省杰出青年基金(2022JDJQ0025)资助项目

为更好地表征轨道列车碰撞过程中不锈钢结构的断裂失效行为,开展了常用SUS301L-MT材料的断裂失效行为研究。首先,进行不同应变率下的单轴拉伸试验和不同应力状态下的准静态断裂试验;然后,通过对断裂试验试件的有限元仿真,利用有限元逆向识别优化法进行了损伤起始与演化的参数识别,得到试件的仿真与试验的力-位移曲线均方差最大值为6.947%,断裂处应变误差最大值为9.551%,仿真与试验的断裂形态基本一致;在此基础上,建立SUS301L-MT不锈钢的损伤起始与演化失效模型(Damage initiation and evolution failure model,DIEM),通过试验和仿真分析,验证了DIEM失效模型的有效性;最后,为解决该模型的单元尺寸依赖性,通过对不同尺寸单元的有限元模型进行分析,提出DIEM失效模型的单元尺寸修正系数。结果表明,建立的失效模型能够准确表征SUS301L-MT不锈钢的失效行为,修正系数的引入可有效改善该失效模型的单元尺寸依赖性。

来源：2023年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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