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1.
高温合金材料循环相关热机械疲劳寿命预测 总被引:5,自引:0,他引:5
在变温非线性运动强化规律所描述的高温合金材料热机械寿命应力-应变循环特性的基础上,讨论了应变控制的循环相关热机械疲劳寿命预测技术,所建模型采用了由应变以密度表示的损伤参数,并且引入了温度损伤系数,考虑了温度变化范围以及温度循环和应变循环相位关系对疲劳寿命的影响,在确定模型的一些参数,采用等温力学试验和疲劳试验的数据,为了把等温疲劳研究成果推广到变温疲劳分析领域,开辟了新的途径。 相似文献
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高温合金材料循环相关和时间相关热机械疲劳循环性能模拟 总被引:1,自引:2,他引:1
从平衡热力学不可逆系统出发,用非线性粘弹塑性运动强化莱模拟高温合金材料的应变控制热机械疲劳循环特性。讨论了温度变化和应变循环的相位关系,循环相关和时间相关热机械疲劳损伤机制,蠕变和疲劳间的相互作用。在建立本构关系和状态方程时,均考虑了温度变化所产生的影响。 相似文献
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应变控制的热机械疲劳行为的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
根据高温合金材料的力学性能,以弹粘塑性本构模型为基础,用数值模拟方法研究材料的热机械疲劳循环特性,模型将应变分为弹性应变、温度应变和粘塑性应变三部分,认为材料在高温循环载荷下呈现明显的弹粘塑性特征,根据虚位移原理建立轴对称体的弹粘塑性计算有限元格式,对于循环机械载荷和循环温度载荷,程序中采用了增量法迭代求解,在非线性项中不仅考虑了机械载荷增量的影响,同时也考虑了温度增量的影响,根据应变控制热机械疲劳的特点,发展了应变增量法的有限元计算方法、通过数值模拟,得到材料在各种循环载荷下的应力—应变响应,数值模拟较好地反映了粘塑性变形过程以及温度变化的效应,所描述的不可逆系统在某一时刻的状态完全由当时的状态参数、内变量、承载时间及塑性应变累积量决定,对带缺口试件的模拟结果显示了程序对复杂轴对称结构进行热机械疲劳计算的有效性。 相似文献
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本文针对三种国产材料 Ly11cz、 Ly12cz 铝合金和 18 Mn H P钢,通过实验初步考察了循环塑性预应变和循环载荷压缩部分对疲劳裂纹扩展的影响;采用电测法,测定了两种铝合金材料疲劳裂纹扩展的张开应力和有效应力强度因子幅值比 U。结果表明:(1)材料循环塑性预应变和循环载荷压缩部分,都使疲劳裂纹扩展速率提高;(2)常幅载荷下,在疲劳裂纹稳定扩展阶段,有效应力强度因子幅值比 U 与应力比 R 有关,与裂纹长度a 无关,并依赖于材料的力学性能。 相似文献
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对三种不同晶体取向的DD3单晶合金试样在680℃温度下进行非对称循低周疲劳试验,表明晶体取向对疲劳寿命有显著影响.用取向函数修正总应变范围可在很大程度上消除晶体取向对疲劳寿命的影响,引入参量k表示非对称循环载荷对疲劳寿命的影响,它与循环寿命之间呈幂函数关系.根据影响单晶合金低周疲劳寿命的主要因素,提出由总应变范围、取向函数和参量k构成循环塑性应变能的计算方法。用塑性应变能作为损伤参量导出单晶合金低周疲劳寿命预测模型,利用DD3单晶合金低周疲劳试验数据进行验证,光滑试样和缺口试样试验数据分别落在2.6倍和2倍的偏差分布带内. 相似文献
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基于正交设计, 分别在680℃和850℃下进行DD3镍基单晶合金薄壁圆管试样([001]取向)拉/扭非比例加载低周疲劳试验, 研究等效应变范围、应变路径角、拉/扭载荷相位角、循环特性和温度诸因素对镍基单晶合金多轴低周疲劳寿命的影响作用. 疲劳试验数据的极差分析表明, 应变路径角、拉/扭载荷相位角和等效应变范围是影响疲劳寿命的主要因素. 将菱形应变加载路径区分为比例加载段和非比例加载段, 提出了表征非比例加载效应的等效应变参量, 并通过引入单晶应变三轴性因子反映拉/扭应变路径角对多轴疲劳寿命的影响. 用考虑非比例加载效应的等效应变范围和单晶应变三轴性因子构造循环塑性应变能损伤参量, 进行多元线性回归分析, 疲劳寿命回归模型与试验寿命具有很好的相关性, 所有试验数据都落在2.0倍的偏差分布带之内. 相似文献
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铝合金的热疲劳特性及断裂力学计算分析 总被引:1,自引:0,他引:1
通过试验分析了铝合金的同相和异相热疲劳特性,并应用弹塑性断裂力学方法对其寿命作了解析评价,试验和计算都表明,在相同应变范围下,异相热疲劳寿命高于同相,这与中低碳钢等材料结果相同,另外,计算值和试验吻合,说明J积分用作评价铝合金热疲劳强度的力学参量及所建立的计算方法有效,从能量角度提出了一个用于描述裂纹扩展能力的参量△W,在相同△W值下,同相热疲劳寿命和异相热疲劳相等。 相似文献