机械工程学报

作者：王标, 杨素淞, 白春玉, 杨强, 胡伟平, 詹志新

单位：1. 北京航空航天大学航空科学与工程学院 北京 100191;2. 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室 西安 710065

关键词：连续介质损伤力学,损伤耦合,J-C本构,重复冲击,材料损伤；

基金：航空科学基金（20184151017）和广东省基础与应用基础研究基金（2019A1515110334）资助项目。

基于连续介质损伤力学，将有效应力概念和应变等效假设应用于Johnson-Cook本构模型中，建立了重复冲击载荷作用下材料力学性能退化的损伤模型，以及考虑材料性能退化对冲击应力应变响应影响的数值计算方法。首先，推导了基于损伤耦合J-C本构模型的应力应变数值计算关系式，并在ABAQUS中进行二次开发，采用两种方法实现了考虑损伤影响的应力应变数值计算。进一步，建立了试件在重复冲击下损伤累积的计算方法，并采用所建方法对含缺口三点弯试件的重复冲击损伤进行了数值计算，研究了缺口根部应力应变及损伤度，并对试件整体损伤规律进行了分析。进一步开展了缺口三点弯试件的重复冲击试验，通过计算结果与试验结果的对比验证了建立的数值计算方法的可行性和适用性。与无损伤耦合模型计算结果相比，损伤耦合模型更能合理反映出缺口根部材料的力学性能退化过程以及损伤累积与冲击响应之间的相互影响。

来源：2023年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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