金属材料变形过程中,3 个应力张量不变量分别为:
其中[S]为偏应力张量.
[S]=[σ]+ p[I].
式中: [I]为单位向量; σ1、σ2、σ3 分别为主应力.由于第 1 应力不变量 p 以压为正,σm 以拉为正,通常定义量纲一的静水压力,即为应力三轴度为
Lode 角通过第三应力不变量定义,表示为
进一步,对 Lode 参数进行均一化,表示为
图 1 应力应变曲线
参考 J-C 模型将温度、应变率和应力状态表征项以乘积的方式表征,将 MMC 准则
与 J-C 断裂准则进行耦合,得到如下:
需给定的材料参数为: A、c1、c2、csθ、caθx、D4、·ε0、D5、Ttransition和 Tmelt .MMC 准则是 Mohr-Coulomb 在金属材料的扩展应用,考虑应变率和温度效应的MMC 准则与 J-C 准则明显不同的是考虑了 Lode 参数对断裂应变的影响.应力三轴度与 Lode 参数对初始损伤应变的表征关系如图 2 所示.
图 2 应力三轴度与 Lode 参数对初始损伤应变的影响
MMC准则可以将应力三轴度和Lode参数考虑,在GISSMO失效模型中可用MMC断裂曲线替换LCSDG进行失效分析和预测。