焊接结构损伤区细观裂纹扩展的分形特征及其多尺度损伤表征

摘要：

为了研究焊接结构破坏过程中的宏细观损伤演化特征及其表征方法，以含细观裂纹的焊接构件为对象，采用X-CT（ X射线计算机断层扫描）和电测技术同步记录试样内部细观结构和宏观力学性能变化过程。实验发现，试样变形过程中试样在弹性模量减小的同时，其内部细观裂纹不断萌生、扩展和聚合，扩展形态表现出显著的分形特征，且分形维数随试样塑性变形呈线性增加的趋势。综合考虑裂纹扩展形态的分形维数度量与裂纹扩展的物理意义，提出了一种多尺度损伤表征方法，以同时描述结构宏观损伤特性与内部细观裂纹扩展特性，并用传统的损伤量化方法进行验证。结果表明，新的多尺度损伤表征方法能够很好地描述细观裂纹到宏观损伤的多尺度演化过程。

关键词：X射线计算机断层扫描、分形维数、塑性变形、细观裂纹、多尺度损伤表征

分类号：O346.5(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11072060．

在线出版日期：2013-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1039-1044