项目简介
项目名称
比例与非比例多轴加载下蠕变-疲劳寿命的统一预测法
项目批准号
10172010
学科分类
A020303
数理科学部
_力学
_固体力学
_疲劳与可靠性
资助类型
数理科学
负责人
尚德广
依托单位
北京工业大学
批准年份
2001
起止时间
200201-200412
批准金额
21.00万元
摘要
本项目主要研究了GH4169高温合金在650℃下的多轴低周疲劳行为。基于试验观察结果，研究了多轴疲劳裂纹萌生与扩展的规律，提出了一个新的多轴疲劳损伤参量并给出了相应的寿命预测方法。
应用GH4169薄壁圆管试样，在MTS809试验机上进行了一系列高温疲劳试验，包括恒幅单轴加载，比例和非比例多轴加载和变幅（块载荷）加载试验。在试验基础上，研究了该材料多轴循环载荷下的应力应变响应特性和循环硬化软化规律。
利用扫描电镜对疲劳试样的外表面和疲劳断口进行观察，研究了多轴疲劳裂纹萌生和扩展规律，发现裂纹基本上沿着最大剪切平面萌生和扩展。多轴加载下的断口表面多数呈现出相互研磨的I型与II型混合型断口特征。
对多轴损伤临界面上的应力应变及损伤参量进行了分析，提出了一种新的多轴疲劳损伤参量。该参量考虑了临界面上的两个控制疲劳损伤的主要参数，因而其本身具有一定的物理意义。根据该参量，本文建立了多轴疲劳寿命预测模型。将试验结果与利用该模型取得的预测结果进行对比，结果表明该模型有较好的预测能力。
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