二、Chaboche各向异性损伤模型Lemaitre-Chaboche各向同性损伤理论在各向异性情况下的推广。有效应力张量:无损伤损伤损伤张量:用损伤张量来描述损伤材料的弹性行为:为建立损伤演化方程,引入标量损伤因子D比例加载情况下,损伤张量的主方向与应力张量的主方向相同,演化方程可
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示为:这里只考虑等温的情况,各向异性的损伤演化只与材料和主应力的方向有关。损伤材料的自由能可表示为:弹性自由能与损伤张量存在线性关系:因此,弹性律为:有效应力为:损伤对偶力为:引入损伤张量的迹以及损伤对偶力的迹。引入损伤耗散势:由正交性法则有:假设损伤耗散势与Y成线性关系:由变形过程和损伤过程引起的耗散是不耦合的:为定义损伤扩展率各向异性的四阶张量由正交性法则得:则标量D的演化律为:其中:平行分布的裂纹可以利用在特殊缺陷配置下的线弹性解来定义张量。将材料的完全各向异性与各向同性组合起来,则可得到描述一般各向异性情况下的一种简单表示:当时,材料的损伤演化是各向同性的。当时,材料的损伤演化是完全各向异性的。损伤过程的耗散功可以写为:应用Chaboche理论的粘塑性各向异性损伤模型:粘塑性势函数:粘塑性的流动率为:单轴拉伸情况下,可简化为:平行分布裂纹,损伤演化方程可表示为:标量D的演化方程为:等效应力有效等效应力5.3广义正则材料损伤模型—Rousselier损伤理论假设:材料的硬化是各向同性的:用累积塑性应变描述延性损伤也是各向同性的:用与材料密度相关的变量描述等温过程比自由能:弹性本构关系:将塑性应变率和应力分解成:不考虑损伤时,Mises形式的塑性势为:考虑损伤时,假设塑性势形如:按正交性法则可得:可得材料的硬化曲线为:无损时,上式简化为:的确定1.2.与体积塑性变形有关3.由质量守恒定律及得:可解出:的几种选择及对应的为:的确定:由的一致性条件得到塑性本构:总应变率: