基于Chaboche硬化模型的304SS全寿命循环力学行为仿真分析

摘要

以研究Chaboche硬化模型对低循环载荷下304SS全寿命循环力学行为仿真的可行性为目的。首先,结合试验数据与仿真结果,分析导致Chaboche随动/混合硬化模型无法模拟屈服平台效应问题的原因;然后,对可以模拟前四分之一个循环和稳定迟滞环的模型进行分析,据此给出问题的解决方案;最后,程序验证Chaboche硬化模型对304SS在±0.8%应变控制下完整循环力学响应模拟的可行性。结果表明:①304SS具有明显的屈服平台效应,它的初始屈服应力为200 MPa左右,而屈服强度达到400 MPa,这是无法利用一套Chaboche硬化模型参数对全寿命循环进行模拟的主要原因;②304SS以±0.9%应变范围为界表现出Masing/Non-Masing效应,利用±0.8%应变控制循环曲线确定的304SS Ramberg-Osgood模型常数n_(0)=34.713,ε_(0)=0.00224,σ_(0)=430 MPa,该组参数不适用于±3.0%高循环应变载荷控制的力学行为曲线;③适合304SS前四分之一个循环的Chaboche随动硬化模型参数是:C^(1)=744639 MPa,χ^(1)=155193,C^(2)=71633 MPa,χ^(2)=3014,C^(3)=20608 MPa,χ^(3)=1051,σ_(y)=380 MPa。由于背应力的差异,无法对前四分之一个循环和后继循环分别采用不同的硬化模型参数来模拟304SS全寿命循环的应力应变曲线。研究结果可为304SS结构件的力学行为仿真分析提供参考。