耦合各向异性损伤粘塑性本构模型的一种简单数值实现方法

来源：计算力学学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：王元良,李昌硕,徐鸿,朱忠亮,倪永中

单位：华北电力大学 能源动力与机械工程学院, 北京 102206,华北电力大学 能源动力与机械工程学院, 北京 102206,华北电力大学 能源动力与机械工程学院, 北京 102206,华北电力大学 能源动力与机械工程学院, 北京 102206,华北电力大学 能源动力与机械工程学院, 北京 102206

摘要：针对耦合Lemaitre各向异性损伤理论的Chaboche型粘塑性本构模型提出了一种简单的数值实现方法。使用解耦的算法,在每个增量步开始时基于向前差分格式更新损伤张量,并在本构方程离散化的过程中将其视作常量。基于应变等效假设,在有效偏应力空间中构建只含有偏张量的方程,将径向返回过程简化为求解一个关于累积塑性应变增量的非线性标量方程。基于voigt表记法格式给出了数值实现方法及一致切线算子的推导过程。在单轴和多轴应力状态下与实验数据和各向同性标量损伤模型模拟结果之间的对比验证了该方法的有效性与高计算效率,不同时间步长下的数值结果也表明该方法具有较好的准确性和稳定性。

关键词：各向异性损伤,粘塑性本构模型,数值实现,径向返回算法,有限元法,

基金资助：国家重点研发计划(2022YFB4100403)资助项目