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作者：许书慎;孟竹喧;刘正和;陈磊磊;
单位：太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室;中国人民解放军军事科学院战略评估咨询中心;黄淮学院建筑工程学院河南省结构力学与仿真计算国际联合实验室;
摘要：氢脆(或氢辅助破裂)对兵器制造中常用的高性能金属材料的安全性构成严重威胁。本文提出了一种结合氢脆相场断裂模型的PCE(Polynomial Chaos Expansion)拟合方法，旨在高效、精确地模拟与预测材料中氢脆断裂的行为。该方法将由氢引起的金属材料性能退化与相场断裂模型相结合，考虑了材料属性的随机性，以杨氏模量、断裂韧性等参数作为随机输入变量，构建了代理模型。为了验证模型的有效性，实施了二维数值案例研究，验证了代理模型在捕捉氢脆断裂裂纹萌生、扩展及最终断裂特征方面的能力。结果表明，所提出的模型能够准确预测氢脆的发生和发展过程，有效降低了数值模拟的高计算成本，为评估高性能金属材料在氢脆影响下的断裂行为提供有效手段。
关键词：氢脆;;断裂相场法;;多项式混沌展开;;代理模型
基金资助：国家自然科学基金(52174123,51574174)
