基于连续介质损伤力学的钛合金耐压球壳极限强度分析

本文在连续介质损伤力学理论框架下，以深海载人装备耐压球壳结构为研究对象，开展Bonora损伤模型适用性研究。首先，设计TA31钛合金加载卸载试验，依据试验结果，分析Bonora模型参数对材料应力应变响应的影响规律；随后，提出一种模型参数校准方法，依据试验数据确定TA31钛合金的模型参数；最后，将Bonora模型通过VUMAT子程序的形式嵌入到有限元软件中，开展钛合金球壳结构的极限强度分析，并与传统方法进行对比。研究结果表明，在耐压球壳极限强度分析中，引入Bonora模型可以准确模拟耐压球壳结构的失效模式和破坏压力。该模型在材料本构关系中考虑了屈服强度、抗拉强度以及最大塑性应变的影响，结构失效的物理意义更加明确，对材料性能的优化与提升具有指导意义。