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机械制造与自动化 2015年第6期44卷 71-73,87页

作者：汪仁盛杨自春曹跃云宋文章海军工程大学舰船高温结构复合材料研究室湖北武汉430033 海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

低于疲劳极限的载荷对构件的损伤具有模糊性。在采用三参数幂函数能量法进行寿命预测的过程中,通过引入模糊数学中二维隶属函数,表征低于疲劳极限载荷与损伤之间的关系,综合考虑各级载荷对构件寿命的影响,得到一种新的寿命预测模型。该... 详细信息

低于疲劳极限的载荷对构件的损伤具有模糊性。在采用三参数幂函数能量法进行寿命预测的过程中,通过引入模糊数学中二维隶属函数,表征低于疲劳极限载荷与损伤之间的关系,综合考虑各级载荷对构件寿命的影响,得到一种新的寿命预测模型。该模型增加了选择隶属函数的过程,但提高了结果的精确度,与工程实际更吻合。通过算例验证了模型的可行性和精确性。与传统的Miner法相比,该模型在选取合适的隶属函数后精度提高了16.5%。

关键词：疲劳寿命疲劳极限模糊数学二维隶属函数三参数幂函数能量法

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Ni-Cr合金在不同频率下的室温高低周疲劳行为研究

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机械强度 2018年第4期40卷 834-838页

作者：吴海利安春香余潇鲁连涛上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂上海200240 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

对Ni-Cr合金分别用不同频率进行室温低周疲劳试验(0.1 Hz^0.3 Hz,10~3~10~5周次)、常规高周疲劳试验(150 Hz,10~4~10~7周次)和超高周疲劳试验(20 k Hz,10~5~10~9周次),对三种疲劳形式下的应力寿命试验结果进行比较,并采用三参数幂函数能... 详细信息

对Ni-Cr合金分别用不同频率进行室温低周疲劳试验(0.1 Hz^0.3 Hz,10~3~10~5周次)、常规高周疲劳试验(150 Hz,10~4~10~7周次)和超高周疲劳试验(20 k Hz,10~5~10~9周次),对三种疲劳形式下的应力寿命试验结果进行比较,并采用三参数幂函数能量-寿命曲线对试验数据进行统一表征。对疲劳断口进行扫描电镜观察分析可知:随着疲劳载荷幅的降低,疲劳裂纹源呈现由多处表面裂纹萌生转换为单个表面裂纹萌生,再转换为次表面裂纹萌生的趋势。

关键词：镍基合金低周疲劳高周疲劳超高周疲劳次表面裂纹萌生三参数幂函数能量法频率效应孪晶

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镍基高温合金热机械疲劳行为及寿命预测方法研究

镍基高温合金热机械疲劳行为及寿命预测方法研究

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作者：刘飞龙南京航空航天大学

学位级别：硕士

航空发动机热端部件处于热载荷与机械载荷的工作环境中,其热机械疲劳严重影响飞机的安全。因此对热机械疲劳问题的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文通过建立等温与变温条件下的Chaboche粘塑性统一本构模型,预测镍基高温合金IN71... 详细信息

航空发动机热端部件处于热载荷与机械载荷的工作环境中,其热机械疲劳严重影响飞机的安全。因此对热机械疲劳问题的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文通过建立等温与变温条件下的Chaboche粘塑性统一本构模型,预测镍基高温合金IN718循环应力-应变关系;并通过改进三参数幂函数能量法,建立热机械疲劳寿命预测模型。本文主要研究成果如下:(1)建立等温与变温条件下Chaboche模型。根据逐级法确定模型在各等温温度下模型初始参数并利用遗传算法优化,而后将模型参数拟合成温度相关函数应用于变温Chaboche模型中。基于所建立本构模型进行等温与变温条件下有限元模拟。(2)开展温度、应变幅、加载速率、非对称加载对IN718合金等温循环应力-应变关系影响研究。研究表明:在拉-压对称加载时,IN718合金迟滞回线关于原点对称,并且表现为先循环软化而后稳定的响应特征;随着温度的增加,IN718合金抵抗变形的能力下降,并且应变水平越高,变形所消耗能量越多,而加载速率的增加使得循环应力范围增加;非对称加载时,IN718合金迟滞回线不再关于原点对称,应变水平高的半周循环软化程度较大。(3)开展IN718合金在变温条件下循环应力-应变关系研究。研究表明:IN718合金在变温条件下的应力要高于等温条件下的应力;IN718合金迟滞回线不再关于原点对称,平均应力总是指向低温半周,非弹性应变主要发生于高温半周;合金呈现循环软化,但无明显循环稳定阶段;随着加载速率增加,循环应力响应减小。(4)通过引入总应变能,改进了三参数幂函数能量法,发展了一种适用于IN718合金的热机械疲劳寿命预测的方法。研究表明:弹性应变对热机械疲劳寿命也有重要影响,因此引入包含弹性应变与非弹性应变的总应变能改进三参数幂函数能量法。改进后,模型综合考虑了应变-温度相位关系与温度范围对热机械疲劳性能的影响,全面反映了迟滞回线的不对称性,能较准确地预测IN718合金热机械疲劳寿命。

关键词：镍基高温合金本构方程等温低周疲劳热机械疲劳 Chaboche粘塑性统一本构模型寿命预测方法三参数幂函数能量法

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