67 / 2021-03-30 20:07:08

考虑磁畴微结构的力磁耦合断裂相场模型

断裂；相场模型；力磁耦合；微结构

铁磁材料的磁畴微结构是决定其宏观力磁耦合行为的关键因素，在铁磁材料的力磁耦合断裂研究中，如能合理的考虑磁畴微结构的精细影响，则可获得比宏观唯象模型更为丰富的微观层次的力磁耦合断裂行为及机理。本报告将介绍报告人考虑磁畴微结构的力磁耦合断裂相场模型，具体是采用相场方法将磁畴微结构和裂纹扩展进行整体考虑，引入序参量连续模拟裂纹场与磁化矢量场，以便分析铁磁材料断裂过程中裂纹与磁畴微结构的相互作用。在该相场模型中，重点讨论了总能量和力磁耦合能量作为裂纹扩展驱动力的影响；对比了一维准静态问题解析解和有限元结果，验证了模型和有限元程序的正确性；并进一步模拟了含裂纹铁磁材料板在磁场、拉伸、剪切等多种载荷下的裂纹扩展情况，讨论了磁场对断裂过程中极限应力的影响。