基于内聚力模型的白点萌生机理研究

来源：计算力学学报杂志2019年第3期北京时间：

作者：范俊锴,彭波,侯高杰,杜凤山

单位：河南理工大学 机械与动力工程学院, 焦作 454000,河南理工大学 机械与动力工程学院, 焦作 454000,河南理工大学 机械与动力工程学院, 焦作 454000,燕山大学 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心, 秦皇岛 066004

摘要：基于内聚力理论、氢压理论和应力作用下氢富集理论，在以往孔洞锻合研究的基础上，建立了白点萌生扩展的有限元分析模型。研究了初始氢浓度、裂纹长度以及多裂纹耦合作用等多种因素对白点萌生的影响，确定了不同条件下白点萌生的临界氢浓度及其变化趋势。结果表明，氢对白点萌生具有重要的影响，在白点萌生过程中，高浓度的氢聚集在裂纹端部，极大地降低了钢的内聚力强度；对于单裂纹，随着裂纹长度的增加，白点萌生的临界氢浓度逐渐减小并趋于稳定值；当多个密集小裂纹同时存在时，裂纹间的耦合效应会导致小裂纹有贯穿形成大裂纹的趋势，而远端裂纹的耦合效应则相对较小；对于多裂纹，白点萌生临界氢浓度具有随裂纹个数的增加而线性递减的趋势。

关键词：白点萌生,内聚力理论,应力作用下氢富集,氢压理论,多裂纹,

基金资助：国家自然科学基金（51405136）；河南理工大学博士基金（B2015-37）资助项目.