叶宏德，党恒耀，郭卫宏，张亚军，2

（1.洛阳船舶材料研究所，河南洛阳 471023；2.河南省船舶及海工装备结构材料技术与应用重点实验室，河南洛阳 471023）

0 引 言

10CrNiCu 钢是一种优质的船用结构钢，具有良好的力学性能、焊接性、船舶工艺性以及耐海水腐蚀性，在船舶建造中被广泛应用[1-3]。当前，船体钢主要采用冲击韧性、断裂韧性和疲劳性能等指标对其安全性进行评价。在钢材研制和验收时增加了动态撕裂、落锤试验、断裂韧性KⅠc、JⅠc、CTOD 等抗断裂性能指标。然而，应用上述指标对10CrNiCu 船体钢评价的目的仅是为了防止发生脆性断裂[4-6]。目前，船体钢的脆性断裂问题已经基本得到解决，但对其韧性断裂的研究尚不够深入。因此，进一步研究船体钢的韧性断裂问题对船舶的长期服役安全性具有重要意义。

韧性断裂普遍认为是塑性损伤积累的结果，包括空洞的形核、长大和聚合等复杂的局部物理过程，与材料微观结构和变形过程中应力状态紧密相关[7-8]。因此，韧性断裂准则往往是从细观损伤力学角度来解释材料宏观韧性断裂问题，如基于空穴增长的VGM 模型[9]和Johnson-Cook 模型[10]、基于细观孔洞分析的GTN 模型[11]、基于应力修正临界应变的SMCS模型[12]等。由于上述模型的基础均是细观结构分析，用描述细观结构的相关参数定量宏观韧性断裂问题，造成模型中参数较多，且存在多种修正形式，不便于实际工程应用。西安交通大学王铁军教授[13]基于连续损伤力学理论，推导出临界损伤参数是一个具有明确物理意义、且不依赖于应力状态的材料常数，非常适合于评价韧性断裂问题。……