纯铁韧脆转变断裂模型

该模型考虑了超高应变率下的应变率脆化效应，能够预测纯铁从韧性断裂到脆性断裂的转变。

Su, Guosheng · Qian, Su · Jialin, Sheng · Baolin, Wang · Hongxia, Zhang · Du, Jin · 张培荣 · 沈学会 · 刘战强

Engineering Fracture Mechanics 2023

参数信息

韧脆转变应变率

227450 /s

韧脆转变应变率（对数）

5.36

技术优势

捕捉韧脆转变

模型明确纳入应变率脆化效应，在应变率227450/s处识别出纯铁的韧脆转变点，避免高速冲击下低估脆断风险。

全速率范围适用

模型可预测从低应变率到声速变形速率下的断裂应变演化，用于材料失效预测时不再需要分段模型。

优于J-C模型

实验对比显示，新模型能预测全应变率范围的韧性断裂行为并捕捉失效模式转变，而J-C失效模型无法做到。

应用场景

• 冲击防护设计：用模型预测纯铁在高应变率冲击下的韧脆转变，避免防护结构发生脆性断裂。
• 航空材料断裂预测：为航空材料在高速变形条件下的失效预测提供断裂模型，提升结构安全性评估。
• 高超音速结构安全评估：将模型用于高超音速飞行器结构在声速变形速率下的失效模式分析，支撑安全评估。