| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 韧性断裂研究方法 | 第14-25页 |
| 1.2.1 经典断裂力学方法 | 第15-19页 |
| 1.2.2 连续损伤力学方法 | 第19-21页 |
| 1.2.3 细观损伤力学方法 | 第21-25页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第25-27页 |
| 第2章 微孔洞韧性断裂机理 | 第27-57页 |
| 2.1 应力状态表征 | 第27-32页 |
| 2.1.1 应力不变量 | 第28页 |
| 2.1.2 应力状态的柱坐标表征 | 第28-29页 |
| 2.1.3 应力三轴度与Lode角 | 第29-32页 |
| 2.2 微孔洞损伤演化机理 | 第32-38页 |
| 2.2.1 孔洞萌生 | 第33-35页 |
| 2.2.2 孔洞扩张 | 第35-37页 |
| 2.2.3 孔洞贯通 | 第37-38页 |
| 2.3 基于轴对称体胞模型的细观机理分析 | 第38-46页 |
| 2.3.1 轴对称体胞 | 第38-40页 |
| 2.3.2 边界条件 | 第40页 |
| 2.3.3 宏观应力应变 | 第40-42页 |
| 2.3.4 隐式有限元分析 | 第42页 |
| 2.3.5 材料属性 | 第42-43页 |
| 2.3.6 计算结果及分析 | 第43-46页 |
| 2.4 基于立方体胞模型的细观机理分析 | 第46-55页 |
| 2.4.1 立方体胞 | 第46-47页 |
| 2.4.2 边界条件 | 第47-48页 |
| 2.4.3 宏观应力应变 | 第48-49页 |
| 2.4.4 计算结果及分析 | 第49-55页 |
| 2.5 本章小结 | 第55-57页 |
| 第3章 微孔洞细观损伤模型 | 第57-79页 |
| 3.1 常见的细观损伤模型 | 第58-64页 |
| 3.1.1 孤立孔洞模型 | 第58-59页 |
| 3.1.2 多孔质塑性损伤本构 | 第59-64页 |
| 3.2 现有的对GTN模型的剪切修正 | 第64-69页 |
| 3.2.1 Nanshon-Hutchson (N-H)模型 | 第64-65页 |
| 3.2.2 Xue的修正模型 | 第65-67页 |
| 3.2.3 存在的问题 | 第67-69页 |
| 3.3 一种适合广泛应力状态的GTN模型 | 第69-74页 |
| 3.3.1 屈服函数 | 第69-70页 |
| 3.3.2 流动法则 | 第70-71页 |
| 3.3.3 基体塑性行为 | 第71页 |
| 3.3.4 损伤变量演化准则 | 第71-73页 |
| 3.3.5 应力状态函数 | 第73-74页 |
| 3.4 两种考虑细观特征和应力状态的贯通准则 | 第74-77页 |
| 3.4.1 宏观等效应变准则 | 第75页 |
| 3.4.2 塑性极限载荷准则 | 第75-77页 |
| 3.5 本章小结 | 第77-79页 |
| 第4章 微孔洞细观损伤本构的数值实现方法 | 第79-95页 |
| 4.1 双损伤变量GTN弹塑性本构关系 | 第79-81页 |
| 4.2 本构积分算法 | 第81-86页 |
| 4.2.1 体积(静水)分量和偏分量 | 第81-82页 |
| 4.2.2 图形返回算法 | 第82-83页 |
| 4.2.3 求解非线性方程组 | 第83-84页 |
| 4.2.4 数值积分流程 | 第84-86页 |
| 4.3 一致性切线模量 | 第86-88页 |
| 4.4 算法测试 | 第88-93页 |
| 4.4.1 UMAT子程序测试结果 | 第89-91页 |
| 4.4.2 VUMAT子程序测试结果 | 第91-93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 第5章 多种应力状态下的韧性断裂行为研究 | 第95-115页 |
| 5.1 多种应力状态下的韧性断裂试验 | 第95-102页 |
| 5.1.1 材料基本特性 | 第95页 |
| 5.1.2 试验件 | 第95-97页 |
| 5.1.3 试验结果及分析 | 第97-102页 |
| 5.2 有限元分析 | 第102-113页 |
| 5.2.1 有限元模型 | 第102-103页 |
| 5.2.2 损伤本构参数 | 第103-104页 |
| 5.2.3 计算结果与分析 | 第104-113页 |
| 5.3 本章小结 | 第113-115页 |
| 第6章 含多裂纹薄板的韧性断裂行为研究 | 第115-135页 |
| 6.1 多裂纹扩展试验 | 第115-120页 |
| 6.1.1 材料拉伸性能测试 | 第115-117页 |
| 6.1.2 多裂纹试验件和制备 | 第117-119页 |
| 6.1.3 多裂纹扩展试验 | 第119-120页 |
| 6.2 损伤模型及其参数确定 | 第120-127页 |
| 6.2.1 损伤模型 | 第120-125页 |
| 6.2.2 损伤参数确定 | 第125-127页 |
| 6.3 韧性多裂纹扩展计算 | 第127-133页 |
| 6.3.1 有限元模型 | 第127-128页 |
| 6.3.2 W40试件计算及试验结果分析 | 第128-130页 |
| 6.3.3 W50试件计算及试验结果分析 | 第130-133页 |
| 6.4 本章小结 | 第133-135页 |
| 第7章 全文总结和展望 | 第135-139页 |
| 7.1 论文的主要工作及结论 | 第135-136页 |
| 7.2 论文的创新点 | 第136-137页 |
| 7.3 未来工作展望 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-151页 |
| 附录A 应力状态的柱坐标表征 | 第151-155页 |
| 附录B Gologanu-Leblond-Devaux (GLD) 模型中的参数说明 | 第155-157页 |
| 附录C 数值积分过程中涉及到的偏导数推导 | 第157-161页 |
| 附录D 内变量的更新（局部迭代） | 第161-163页 |
| 附录E 一致性切线模量的推导 | 第163-169页 |
| 致谢 | 第169-171页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第171-172页 |