应力梯度下晶内微裂纹演化的有限元模拟

摘要

基于表面扩散和蒸发—凝结机制的经典理论,对应力梯度下金属材料内部晶内微裂纹演化进行了有限元模拟。数值分析结果表明:在应力梯度下,椭圆形晶内微裂纹演化存在临界应力梯度、临界形态比以及临界线宽。当应力梯度和形态比均小于临界值或线宽大于临界值时,微裂纹以稳定的形态向高应变能密度区移动,不发生分节现象;反之,微裂纹在移动的同时分节成左右两个裂腔,且应力梯度和形态比的增大和线宽的减小能加速微裂纹分节。