韧性金属是压力容器和承压设备的常用材料,细观损伤机理认为微观孔洞的形核、长大和聚合是金属承载能力下降的主要原因。深入认识韧性金属的细观损伤机理对压力容器和承压设备的安全使用和事故的预防具有重要的现实意义。本文基于细观损伤力学理论,依托黑龙江省自然科学基金《金属构件低周疲劳细观损伤机理及声发射评价方法研究》,以Q245和Q345为例,研究金属在拉伸和低周疲劳条件下的微孔洞细观损伤变量的变化规律,主要内容如下:第一章介绍了课题研究背景、目的及意义,论述了国内外研究和发展现状,介绍了本文的研究路线和研究内容;第二章介绍了几种韧性金属微孔洞损伤模型,并对GTN模型的理论方法、模型参数、细观损伤变量进行了详细的论述;第三章首先应用有限元反向标定法,结合Q245和Q345的拉伸实验和数值模拟,以临界孔洞扩张比VGC为评价标准,选择最适合GTN模型的损伤参数,还分析了微孔洞形核的二相粒子的体积百分数fN、孔洞形核的平均应变εN和标准方差SN对VGC的影响情况。其次模拟了不同材料、不同初始孔洞体积百分数、不同横截面直径缺口试件在拉伸条件下的孔洞体积百分数f、孔洞形核体积百分数fnucleation、孔洞长大体积百分数fgrowth的变化规律,获得了拉伸不同阶段微孔洞的损伤情况,探讨了韧性金属的细观损伤机理;第四章对低周疲劳条件下的不同材料、不同应变幅缺口试件进行微孔洞细观损伤变量模拟,分析微孔洞细观损伤参量演化规律的变化。模拟结果表明,材料特性、初始孔洞体积百分数、横截面直径和应变幅都会对微孔洞细观损伤变量产生影响,故细观损伤变量不是常数。当材料内部存在初始孔洞时,材料内部的微观损伤是由初始孔洞、孔洞形核、孔洞长大共同引起的。