圖1裂紋尖端周圍包括“雜亂”的過程區(包括各種損傷過程)和“整潔”的過程區(塑性變形過程),而“雜亂”的過程區可以用粘結模型來表示。 圖2 疲勞裂紋模擬引入的多種不可逆性和遲滯性規律,包括卸載-再加載滯回、同時具有滯回與再加載不可逆性、彈性類型卸載時存在永久分離、以及本工作通過非線性場正交分解法和同步輻射測量的彈性應變場確定的鎂合金粘聚區規律。 如前所述由于無法觀察到這些損傷演化過程,本文創新性的提出了以下方法: (1) 通過同步輻射X射線衍射測量疲勞裂紋尖端附近的晶格應變場 (空間分辨率為亞毫米級別),從而得到了,具體過程如示意圖3所示。 圖3 采用同步輻射X射線衍射進行應變映射測量的裝置示意圖。在NFPM中使用最后一個周期的完全卸載狀態作為參考,利用Debye-Scherrer環的畸變可以提取平面內彈性應變張量。 (2) 將零載荷構型作為新的參考,通過定義一個新場。若沿時間逆推,此場及其對應的應力場均呈彈性特性。 (3) 現采用一組已知的輔助彈性場 (如位于粘聚區具有一對點力的Green方程),并結合Maxwell-Betti互易定理,針對如下所示的兩條路徑進行分析,如圖4所示。 圖4 近裂紋尖端的三個不同區域的示意圖,用于通過非線性場正交分解法重構疲勞裂紋尖端粘聚區規律。 (4) 通過使用由同步輻射X射線衍射構建的場以及由Green方程得到的場,我們能夠求解界面牽引力和離散函數。 論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jmps.2024.106010 來源:材料科學與工程
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