重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (11): 69-78.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.11.010

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冲击载荷下点蚀损伤对30CrMnSiNi2A钢应力集中影响的数值模拟研究

陈跃良1,张柱柱1,张 勇1,卞贵学1,黄海亮2,李军亮1,张杨广1,吴省均1   

  1. 1.海军航空大学,山东青岛 266041;2.海军航空大学航空保障专业兵训练基地,山东青岛 266041
  • 收稿日期:2020-02-29 出版日期:2020-12-22 发布日期:2020-12-22
  • 作者简介:陈跃良,男,博士,教授,主要从事飞机结构强度和腐蚀防护研究;E-mail:cyl0532@sina.com;通讯作者张柱柱,男,博士研究生,主要从事冲击动力学研究;E-mail:352779783@qq.com。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51375490);中国博士后科学基金项目(2019M653929)

  • Received:2020-02-29 Online:2020-12-22 Published:2020-12-22

摘要: 对环境腐蚀和冲击载荷共同作用下30CrMnSiNi2A钢材料的动态力学响应进行了数值模拟分析,建立了钢材料在霍普金森杆试验中的模型,并将钢材料的腐蚀等效为分布在材料表面的腐蚀坑,计算分析了腐蚀坑位置、三维尺寸以及腐蚀坑分布对应变集中的影响,通过PythonAbaqus脚本程序建立了试件表面随机点蚀分布模型,计算了不同随机点蚀分布模型下,腐蚀试件的冲击动力学响应。研究结果表明:腐蚀坑位置对试件应变集中影响显著,侧面顶点处的应变集中系数最大,是中心位置处的2.328倍。蚀坑深度加重了应力集中,蚀坑长度会使应力发生分散,蚀坑宽度对应力集中并无明显影响。相邻蚀坑的应力集中随着蚀坑间距的增大呈现先增大后减小的特点,当蚀坑相距0.4mm时,应变集中最为严重。试件表面随机分布的点蚀对试件侧面的影响大于试件端面,侧面处的蚀坑更容易发展成为损伤的源头。

中图分类号: 

  • O347