摘要：烧结粉末金属（Sinteredpowdermetals）是指材料工艺由金属粉末经过配方直接压制成形，而后经高温烧结达到零件的最终外形，整个生产过程几乎是零加工废料，许多零件甚至实现零机械加工。这种工艺给材料备制和生产方式带来许多优越性，如高度材料设计自由度、低制造成本、稳定的产品质量、很高的生产效率、很少的生产步骤以及可控的材料密度等，而在国外受到重视，已在汽车工业和航空工业得到广泛的应用。然而作为一种新兴材料，烧结粉末金属以往的应用主要在非承载或低承载零件，设计依赖于经验，不考虑材料疲劳寿命的影响。

　　由于粉末材料具有高孔穴率、宏观孔隙以及在弹性阶段就有明显损伤等特点，材料表现出特别的非弹性行为。本文在热力学框架下，基于大量的试验数据提出一种新的损伤模型，在模型中材料损伤定义为最大主应变方向弹性模量的改变，也即材料刚度的变化。试验结果表明损伤过程可以分为三个阶段：在初始阶段中损伤是由于应力或者弹性变形造成的，在较低的应力水平下开始发生并且在载荷作用下快速增加；在第二阶段中损伤是由于塑性变形造成的；在第三阶段种损伤变得不稳定直至失效。为了预测粉末材料在多轴载荷条件下的非弹性行为以及损伤过程，本文提出了一种表征整个损伤过程的连续损伤模型。针对这种模型开发出一种应用于有限元计算软件ABAQUS的隐式数值算法。经过大量的比例加载和非比例加载的试验，对这种模型进行了数值计算和实验分析上的修正。另外，孔试件和缺口试件被用来检测在复杂载荷下应力/应变集中对于损伤模型的影响。最后，这种损伤模型已经被证明在很多载荷情况下可以用来描述应力应变关系与损伤演化过程。

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