基于GTN模型的金属材料拉伸颈缩现象模拟研究

分析类型：基于GTN模型的金属材料拉伸颈缩现象模拟

分析平台：ANSYS17

技术难点：损伤力学 GTN模型 拉伸颈缩

关键词：损伤力学 GTN模型 拉伸颈缩 孔洞生长和聚合

技术背景：延性金属的微观损伤

工程意义：金属损伤

研究对象：金属圆杆

模拟过程：金属材料拉伸颈缩现象模拟

GTN模型的适用范围：延性金属

微观尺度的孔洞形核 生长和聚合模型

孔洞的演化方程

微观塑性应变的演化方程

孔洞的形核有两种：应力和应变

GTN模型的屈服准则

单元建模：

采用轴对称

金属干的轴对称模型

GTN模型的材料定义

分析类型：静力分析，（动态分析还没有做，后续做出来再show一下）

边界条件：下端固定，上端施加位移

计算结果

基于GTN损伤模型的延性金属拉伸颈缩现象模拟

载荷位移曲线

后续可进一步的研究：

1、基于GTN的动态损伤、断裂分析和裂纹扩展研究

2、动力学的GTN模型分析

作者说明：

ANSYS采用GTN的本构，利用宏观的有限元方法实现模拟微观尺度的延性金属的损伤过程，但无法显示孔洞的形核 生长 聚合甚至裂纹形成等微尺度信息，但可以从宏观角度以较少的计算费用实现结构的损伤分析，相比于分子动力学，这个方面的优势非常明显。

另外分享一个基于分子动力学（MD)的金属拉伸的孔洞形核、生长和聚合的数值仿真案例

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