需要根据试验结果进行拟合的模型参数包括:损伤演化模型中的参数λ,包含损伤累积的滞回模型参数η、ξ、g、h以及和n′。首次加载曲线和骨架曲线在第3.2.2节中已经进行了参数拟合。
1.损伤累积演化方程参数λ
在“3.1.3”中进行过说明,根据式(3-35)利用试验数据进行计算。其中为材料极限塑性应变,由单向拉伸试验获得。Eu为单调荷载作用下极限滞回能,通过单调拉伸获得的应力-应变关系曲线积分获得,不再局限于理想弹塑性的情况。Ei和均由低周疲劳试验获得的应力-应变滞回曲线得到。
根据式(3-35)计算得到的模型λ值列于表3-7。就其物理意义是累积耗能在损伤变量表达式中所占权值。
表3-7 焊材损伤累积演化方程参数λ取值
2.滞回模型参数
损伤累积的滞回模型参数η、ξ、g、h以及K′和n′。
(1)η、ξ、g、h
根据式(3-28),(3-29)对模型参数进行拟合。将式(3-29),(3-28)进行变形,得到如下形式:
由(3-36),(3-37)可知,可以通过试验数据做出和关于Dn的曲线,进行线性拟合,得到参数值。图3-25和3-26分别为和关于Dn的曲线。由曲线可以看出,随损伤变量值D的变化基本可分为三个阶段,与焊材低周疲劳试验中裂缝开展的三阶段基本对应,第一阶段应力幅随损伤开展迅速退化,第二阶段相对稳定退化较慢,第三阶段为最终破坏阶段,应力幅迅速衰减,每个阶段应力幅退化与损伤变量关系都近似线性,且对于同一型号焊材试件不同应变幅水平下的退化过程差别不大随损伤变量D的变化关系大致分两个阶段,每阶段近似线性拟合,且同型号焊材在不同应变幅水平下线性关系差别不大。故用图3-27的模型对滞回模型参数进行拟合,拟合结果如表3-8和表3-9。由此滞回模型参数η、ξ、g、h按表3-8和表3-9选取。
图3—25 焊材曲线
图3—26 焊材曲线
拟合结果发现D1接近0.24,统一取为0.24,同理,D2取0.88。(www.daowen.com)
(2)K′和n′
通过焊材低周疲劳试验得到的应力-应变滞回曲线由式(3-34)进行拟合,得到模型K′和n′取值见表3-10。
图3—27 损伤累积滞回模型参数拟和
表3-8 焊材滞回模型参数η、ξ拟合结果
表3-9 焊材滞回模型参数g、h拟合结果
表3-10 滞回模型参数K′和n′取值
总结以上分析结果,将考虑损伤累积的滞回模型表达式总结如式(3-38)~(3-42)。其ED和σm和通过首次加载曲线和骨架曲线可以确定,K′和n′由表3-10获得。
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