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相似文献
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1.
循环蠕变加载下疲劳裂纹扩展速率的探讨   总被引:1,自引:1,他引:0  
根据循环蠕变加载下应力-应变迟滞徊线的周期性,提出了在一个循环周期内以应变能密度为损伤参量,并把材料的机械疲劳损伤和蠕变损伤统一处理的方法,以解决这两种损伤之间的交互作用问题;指出了在循环蠕变的加速现象中包含了这两种损伤之间的交互作用的效果;借助于等效杨氏模量概念,对静蠕变公式进行修正后用于循环蠕变的应变计算,进而对能量密度进行计算。然后参照单轴疲劳的研究过程,导出了循环蠕变加载下基于能量密度的疲劳裂纹扩展速率公式。  相似文献   

2.
为揭示钛合金Ti-6242S的高温棘轮行为特征,对钛合金Ti-6242S在25~520℃的温度范围内进行了单调拉伸、应变循环和应力循环实验. 结果显示:随着温度的升高,钛合金的弹性模量和名义屈服应力降低,延伸率增加;材料在应变循环下呈现出循环软化特性;在应力循环下,材料呈现出明显的棘轮行为,棘轮应变随着加载的应力幅值和温度的增加而增加,且对加载历史具有依赖性;同时,高温下的棘轮应变由塑性应变和蠕变应变共同贡献. 恒定平均应力下,大的应力幅值导致损伤和棘轮行为的交互作用,急剧缩短材料的疲劳寿命.  相似文献   

3.
CMSX-3镍基单晶高温合金的蠕变-疲劳行为   总被引:1,自引:0,他引:1  
对镍基单晶高温合金CMSX-3在900℃、较高应力幅下进行蠕变-疲劳交互作用试验。结果表明,循环蠕变的保持时间显著地影响材料的断裂寿命和断裂应变;应变量与总保持时间有对应关系。可用γ强化的单晶高温合金蠕变-疲劳交互作用机制对此作出解释。  相似文献   

4.
对镍基单晶高温合金CMSX-3在900℃、较高应力幅下进行蠕变-疲劳交互作用试验。结果表明,循环蠕变的保持时间显著地影响材料的断裂寿命和断裂应变;应变量与总保持时间有对应关系。可用γ^1强化的单晶高温合金蠕变-疲劳交互作用机制对此作出解释。  相似文献   

5.
通过高温疲劳损伤分析,提出了塑性损伤和蠕变损伤定义;建立了不同类型热疲 劳和高温低周疲劳损伤量D的确定方法和损伤发展方程;对蠕变疲劳交互作用下的 损伤迭加进行简化;提出用损伤力学方法评价金属高温疲劳寿命公式,以铸铁材料进 行试验和解析结果表明,所建立的评价寿命公式是正确的。  相似文献   

6.
章国顺  余素珍 《江西科学》2009,27(4):528-532
针对火电厂中蒸汽管道与汽包一类承压部件常用耐热钢材,在经历长时间高温高压作用后,处于蠕应变Ⅲ阶段过程时,发生非线性局部化(大变形)蠕变损伤问题,给出损伤本构描述,提出非线性局部化蠕变损伤本构模型及其数值变分原理与有限元离散化形式,从而形成另一种弹塑性蠕变损伤理论与数值变分新方法。  相似文献   

7.
沈亚红  熊先仁 《江西科学》2009,27(2):192-196
针对火电厂中蒸汽管道与汽包一类承压部件常用耐热钢材,由于长时间承受高温高压使用,处于蠕应变Ⅱ阶段过程中,发生弹塑性蠕变损伤问题,给出完整的损伤本构描述,建立起弹塑性蠕变损伤本构模型及其数值变分原理与有限元离散化形式,从而形成完整的数值变分新方法。  相似文献   

8.
本文研究了缺口对GH33A合金在高温低周疲劳及劳疲/蠕变交互作用下的力学行为。结果表明:缺口使GH33A合金低周疲劳寿命缩短,其缩短的程度随缺口尖锐程度的增加而加剧。低周疲劳高应力时,保载时间的作用引入了蠕变分量,促使低周疲劳寿命Nf降低。在低周疲劳固定最大应力,改变最小应力而造成蠕变/疲劳交互作用情况下,其断裂寿命在一定条件下具有最大值,断裂机制可由纯疲劳断裂逐步转化为纯蠕变断裂,其程度主要决定于蠕变应力(或疲劳应力)分量所占比例的大小。  相似文献   

9.
考虑应力松弛的涡轮盘蠕变-疲劳寿命快速预估方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
范婕  陆山  高鹏 《科学技术与工程》2008,8(6):1496-1500
对于航空发动机涡轮盘来说,主要存在蠕变失效和疲劳失效这两种失效模式;在循环工作条件下,蠕变损伤和疲劳损伤不断累积,且蠕变损伤和疲劳损伤存在交互作用.此外,由于金属材料在高温和高应力下存在明显的蠕变变形,从而造成涡轮盘存在应力松弛现象.因此,蠕变-疲劳损伤分析就成为涡轮盘寿命预测的重要组成部分.基于线性损伤累积理论,提出了在典型梯形循环转速谱作用下考虑应力松弛的涡轮盘蠕变-疲劳寿命的工程化快速算法.并利用算例验证了该方法的有效性.  相似文献   

10.
取加载一个周期内拉应力作用下的应变能密度增量为材料的损伤变量,由迟滞回线所围面积导出了该损伤变量的计算式;依据材料被损伤会使裂纹扩展,裂纹的扩展会导致试件发生断裂的事实,以J积分为裂纹扩展的控制参量,将裂纹扩展看作纯疲劳损伤与蠕变损伤二者共同的贡献,考虑疲劳-蠕变的交互作用,导出了在两级应力加载下的疲劳-蠕变寿命的表达式;该表达式与加载的波形、材料的疲劳-蠕变速率相关。应用该表达式对316L钢在550℃两级应力梯形波加载下的疲劳-蠕变寿命进行了预测,预测值在1.5倍误差因子以内,预测精度较高。  相似文献   

11.
提出一种基于热固振耦合的某附件壳体蠕变 热疲劳寿命预测方法,主要是基于ANSYS Fluent模块进行流固热耦合,仿真结果得到的附件壳体温度场分布并通过实测数据进行结果验证,再通过温度场数据传递途径结合ANSYS Workbench模块进行附件壳体热固振耦合仿真得到壳体应力应变场,然后基于线性累计损伤理论耦合附件壳体蠕变持久寿命和热疲劳寿命,最终得到其蠕变 热疲劳寿命预测结果。针对附件壳体,一方面对比分析了单纯热疲劳寿命(41 063个循环寿命)与蠕变 热疲劳(39 054个循环寿命),通过结果得知航空发动机附件系统高热环境下蠕变作用对附件壳体热疲劳寿命是存在显著影响的;另一方面对比分析了基于稳态温度场的蠕变 热疲劳(23 334个循环寿命)与基于瞬态温度场(考虑温变速率)的蠕变 热疲劳(24 545个循环寿命),结果表明温变速率在一定程度上影响航空发动机附件系统结构的蠕变 热疲劳寿命。  相似文献   

12.
基于桥梁健康监测系统记录的温度时程数据,研究钢箱梁顶板、底板的温度变化特征和规律,利用间接耦合法将热分析的温度数据作为体荷载施加于结构多尺度有限元模型,获得了环境变温引起的结构应力,实现了从热分析到结构应力的分析.然后,利用健康监测系统记录的应变时程数据,考察车辆荷载和环境变温所引起的应变特征的差异,提取和分离出由环境变温和车辆荷载引起的应变时程,并与模拟得到的应力时程加以对比和相互验证,在此基础上利用连续介质损伤力学理论分析车辆荷载单独作用以及车辆和环境变温交互作用所引起的桥梁累积损伤.结果表明:提出的损伤分析流程可实现桥梁关键部位在考虑环境变温和车辆荷载两种因素作用下的损伤分析.环境变温单独作用所引起的疲劳损伤很小,基本可以忽略,但两者交互作用所引起的结构疲劳损伤相对于车辆单独作用下的损伤有显著差异.在服役初期环境变温的作用并不显著,随着疲劳损伤的不断增加,这种交互作用对结构疲劳损伤累积的影响会愈发明显,即环境温度变化引起的荷载会加速结构服役中后期疲劳损伤的累积速率,进而对结构疲劳寿命产生显著影响.  相似文献   

13.
露天煤矿边坡中软弱夹层的蠕动变形特性分析   总被引:13,自引:0,他引:13  
软弱夹层非线性蠕动变形特征分析,明确了其力学强度的变化、本构关系的非线性特征·根据老化理论提出了软弱夹层的一般流变方程,确定由等速蠕变向加速蠕变过渡的临界应变量作为破坏时刻的破坏应变量,从而建立长期抗剪强度与应力作用时间变化的关系,对于非稳定蠕动变形,等速蠕变阶段的应变速率与剪应力超过长期极限强度的程度有关,对软弱夹层抗剪强度随时间降低的特性研究为蠕动边坡动态稳定性理论分析提供了依据  相似文献   

14.
用恒应变速率法测定高温管道蠕变内应力并预测其残余寿命,不管是以蠕变极限为失效准则,还是以持久强度为失效准则,都可获得令人满意的结果;而以蠕变极限为失效准则的蠕变内应力法与常规的以蠕变试验为基础的等温外推法相比,还具有试验时间短的优点。  相似文献   

15.
为研究缺口构件的多轴疲劳问题,基于损伤力学理论,结合von Mises等效准则的思想,建立一个考虑缺口效应的多轴损伤本构方程,综合考虑正应力和切应力在多轴损伤过程中所起的作用,提出一种适用于缺口件的多轴疲劳寿命预估模型.采用GH4169镍基高温合金、SAE1045钢和LY12CZ铝合金3种材料的缺口件多轴疲劳实验数据对所提出的模型进行评估和验证.结果表明:新模型的精度要高于传统的局部应力应变法,且与实验结果相吻合;同时新模型计算方便,便于工程应用.  相似文献   

16.
考虑温度影响的大体积混凝土应力场分析方法   总被引:8,自引:0,他引:8  
在大体积混凝土应力场计算中,混凝土的弹性模量和徐变变形都与温度有关,温度场应力场存在耦合现象.根据温度损伤和温度对徐变的影响,建立了考虑温度影响的混凝土弹性模量表达式和徐变应变计算的递推公式.应用粘弹性与损伤耦合和正交各向异性损伤理论,描述了混凝土在高应力水平下的非线性徐变特性和由于微裂缝扩展引起的刚度退化与应变软化,建立了考虑温度影响的大体积混凝土结构应力场分析的有限元表达式.将这一结果应用于沙牌拱坝应力场计算中,考虑温度影响后,发现坝体局部应力可能出现恶化,对开裂控制不利.  相似文献   

17.
压力容器接管区裂纹尖端应力强度因子的测定   总被引:5,自引:2,他引:3  
针对压力容器接管区处于高应变梯度区的特征,用与压力容器接管的应变分布相类似的异形板来模拟接管,对不同孔径的异形板进行应力应变场的光弹性分析,给出高应变梯度区的应力分布状态,同时利用权函数理论,对裂纹尖端附近的应力强度因子进行测定,为裂纹疲劳扩展分析提供依据  相似文献   

18.
随机激励下高压管道的疲劳寿命分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
应用功率谱密度(Power Spectral Density)法对随机基础激励下高压管道进行疲劳寿命分析.给出了在随机激励作用下结构的随机响应计算方法,由随机过程和Miner线性累积损伤理论,推导了功率谱密度法估算结构寿命的公式.在此基础之上,以一飞机高压管道结构为例,编写程序求解出其疲劳寿命值.算例表明,在某些结构的应力响应无法实测或难以实测到的情况下,采用功率谱密度法分析其疲劳寿命显得简洁有效.  相似文献   

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