焊后奥氏体不锈钢蠕变本构模型和应力松弛效应研究

1

作者 李成 翟华 +2 位作者 朱连伟 刘琼 刘志宏 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第9期140-148,共9页

不锈钢焊接后会产生较高的残余应力,残余应力的消除与材料的蠕变行为紧密相关。从304奥氏体不锈钢焊接板材中取出试样,在763~783 K时效温度和250~380 MPa应力条件下,采用RWS电子蠕变试验机对焊接试样进行持久蠕变和应力松弛实验,分析了... 不锈钢焊接后会产生较高的残余应力,残余应力的消除与材料的蠕变行为紧密相关。从304奥氏体不锈钢焊接板材中取出试样,在763~783 K时效温度和250~380 MPa应力条件下,采用RWS电子蠕变试验机对焊接试样进行持久蠕变和应力松弛实验,分析了在不同载荷下稳态蠕变速率的变化趋势。采用包含双曲正弦函数的Arrhenius方程,对蠕变数据进行拟合分析,建立了与温度和应力关联的蠕变本构模型,并验证了本构方程的有效性和准确性。基于ABAQUS建立了考虑蠕变本构方程的应力松弛仿真模型,分析了不同载荷下的应力松弛变化趋势。结果表明,依据本构方程计算出的稳态蠕变速率与实验结果的平均误差为3.74%,且应力松弛仿真结果的平均误差为2.65%。 展开更多

关键词 奥氏体不锈钢 稳态蠕变速率 蠕变本构模型 应力松弛 有限元方法

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PBX非线性蠕变本构模型及其数值实现

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作者 李辉 靳凡 +3 位作者 范志庚 李潘 黄鹏 郝志明 《火炸药学报》 北大核心 2025年第5期444-452,I0002,共10页

为了准确表征高聚物黏结炸药(PBX)在长时蠕变加卸载过程中的非线性力学行为,以PBX9502炸药为例,采用两类传统蠕变模型中的两种典型模型(幂次模型和Burgers模型)分析了在预测蠕变卸载恢复性能时的有效性;基于Boltzmann叠加原理,提出了一... 为了准确表征高聚物黏结炸药(PBX)在长时蠕变加卸载过程中的非线性力学行为,以PBX9502炸药为例,采用两类传统蠕变模型中的两种典型模型(幂次模型和Burgers模型)分析了在预测蠕变卸载恢复性能时的有效性;基于Boltzmann叠加原理,提出了一种依赖于加载历史的非线性蠕变本构模型;将其拓展为三维变载荷形式,并对其进行数值离散,推导了应力更新形式和Jacobian矩阵;通过编写用户材料子程序方法,实现了非线性蠕变本构模型的数值应用,完整模拟了PBX蠕变加卸载过程和松弛加卸载过程。结果表明,两类传统黏弹塑性模型无法预测PBX蠕变卸载恢复性能,而非线性蠕变本构模型及数值模拟方法将PBX蠕变加卸载性能统一融合,能够描述PBX完整的加卸载响应特性,可推广应用于相关材料在变载荷下的蠕变和松弛性能预测。 展开更多

关键词 材料力学 高聚物黏结炸药 PBX 蠕变恢复 PBX9502炸药 蠕变本构模型 Boltzmann叠加原理

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基于神经网络的高温反应堆蠕变本构模型研究

3

作者 张帆 戴守通 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2581-2591,共11页

新型反应堆的设计温度越来越高,寿命越来越长,其金属构件的蠕变现象越发显著。蠕变分析需要基于实验数据建立精确的本构模型,但获取长时实验数据代价高昂,因此需要研究由短时实验数据预测长时蠕变性能的可靠模型。本文使用不锈钢3000 h... 新型反应堆的设计温度越来越高,寿命越来越长,其金属构件的蠕变现象越发显著。蠕变分析需要基于实验数据建立精确的本构模型,但获取长时实验数据代价高昂,因此需要研究由短时实验数据预测长时蠕变性能的可靠模型。本文使用不锈钢3000 h的蠕变实验数据,先进行降噪处理,结合蠕变的物理特性找到蠕变第一、二阶段分界点,然后基于人工神经网络和Norton-Bailey幂律对实验数据进行分段训练和反向参数标定,最终得到优化的高温蠕变本构模型。经过与实验数据对比可知,该模型既能够准确描述材料蠕变变形行为,又能预测长达10000 h的蠕变变形,且预测结果与实验数据的相对误差不超过3%,其精确度远高于单一使用蠕变理论或神经网络训练得到的结果。本文结果为反应堆结构高温蠕变本构模型研究提供了有效的新方法,对高温反应堆蠕变分析和寿命评价具有理论指导意义和工程参考价值。 展开更多

关键词 人工神经网络 Norton-Bailey幂律 蠕变本构模型 蠕变分界点 蠕变性能预测

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基于多目标粒子群算法的A356铝合金蠕变本构模型的构建

4

作者 杨紫毅 李书博 +4 位作者 景国玺 马天 孙帅 孙秀秀 周海涛 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期95-101,共7页

在150,250,300℃温度和20~150 MPa应力下,对A356铝合金进行单向拉伸蠕变试验,研究了其蠕变特性;采用多目标粒子群算法得到Norton-Bailey幂律模型、Garofalo双曲正弦模型和基于变形机制的真应力蠕变模型的参数,并采用这3种模型对A356铝... 在150,250,300℃温度和20~150 MPa应力下,对A356铝合金进行单向拉伸蠕变试验,研究了其蠕变特性;采用多目标粒子群算法得到Norton-Bailey幂律模型、Garofalo双曲正弦模型和基于变形机制的真应力蠕变模型的参数,并采用这3种模型对A356铝合金的最小蠕变速率-应力曲线进行预测,分析3种模型的预测精度。结果表明:A356铝合金的最小蠕变速率与试验温度和应力成正相关,但温度对最小蠕变速率的影响程度大于应力;基于变形机制的真应力蠕变模型具有最高的预测精度,对最小蠕变速率的预测结果中90%数据点均位于2倍误差带内。结合多目标粒子群算法得到的基于变形机制的真应力蠕变模型可以用来准确模拟宽幅温度和应力范围下A356铝合金的蠕变特性。 展开更多

关键词 A356铝合金 最小蠕变速率 蠕变本构模型 多目标粒子群算法

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考虑温度影响的冻土蠕变本构模型 被引量：16

5

作者 李鑫 刘恩龙 侯丰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期624-631,共8页

冰作为冻土的基本组成部分,对冻土蠕变的加速蠕变阶段有重要影响。温度通过影响冻土中冰的冻结与融化过程,及其黏塑性流动,引起冻土结构的强化与弱化,从而成为了决定冻土蠕变力学行为的关键因素之一。同时,外部应力也造成冻土的强化与弱... 冰作为冻土的基本组成部分,对冻土蠕变的加速蠕变阶段有重要影响。温度通过影响冻土中冰的冻结与融化过程,及其黏塑性流动,引起冻土结构的强化与弱化,从而成为了决定冻土蠕变力学行为的关键因素之一。同时,外部应力也造成冻土的强化与弱化,影响着冻土的蠕变。通过引入硬化因子与损伤因子来考虑温度、应力造成的冻土材料强化与弱化。硬化因子H代表了蠕变过程中强化效应的大小,而损伤因子D则代表了由弱化效应造成的冻土材料相关参数的折减比例,进而提出了适用于冻土的改进西原蠕变本构模型。该模型预测值与试验数据的比较表明:改进的模型不仅能较好地描述初始蠕变阶段、稳定蠕变阶段,而且相比于传统模型,能更好地描述冻土加速蠕变阶段,具有合理性与一定的实用性。 展开更多

关键词 强化 弱化 温度 应力 冻土 蠕变本构模型

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一种基于应变能理论的加速蠕变本构模型 被引量：5

6

作者 沈才华 张兵 王文武 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2195-2200,共6页

采用连续介质应变能理论分析蠕变宏观力学行为突变的过程,定义临界应变能密度值作为预测加速蠕变发生时刻的控制参数,采用西原正夫元件模型与Perzyna黏塑性理论相结合,考虑应力状态对加速蠕变的影响,用过屈服应力比函数反映加速阶段蠕... 采用连续介质应变能理论分析蠕变宏观力学行为突变的过程,定义临界应变能密度值作为预测加速蠕变发生时刻的控制参数,采用西原正夫元件模型与Perzyna黏塑性理论相结合,考虑应力状态对加速蠕变的影响,用过屈服应力比函数反映加速阶段蠕变应变速率变化,建立了一种能描述蠕变3个阶段全过程的加速蠕变本构模型。该方法确定的加速蠕变时刻不仅能反映累积蠕变应变量的影响,而且能有效反映应力状态对加速蠕变的影响,为实现预测加速蠕变提供了可能,并且确定本构模型参数所需试验数量大大减少,为实际运用提供了方便。最后结合三轴蠕变试验,采用D-P屈服准则结合塑性流动法则,分析了不同流动法则对预测加速蠕变发生时刻的影响规律,数值模拟结果与试验数据基本吻合。 展开更多

关键词 应变能理论 蠕变本构模型 应变能密度 长期强度

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蠕变本构模型在时效成形仿真中的应用研究 被引量：4

7

作者 甘忠 张海燕 王田修 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第20期6647-6649,共3页

为了在时效成形有限元模拟仿真的过程中得到更为精确的数值解,采用以经典塑性理论(CPT)为基础的蠕变本构方程,在蠕变试验的基础上,拟合了蠕变本构模型的参数B、m、n的值,并将该模型应用于T型试件的时效成形有限元模拟。通过与T型试件的... 为了在时效成形有限元模拟仿真的过程中得到更为精确的数值解,采用以经典塑性理论(CPT)为基础的蠕变本构方程,在蠕变试验的基础上,拟合了蠕变本构模型的参数B、m、n的值,并将该模型应用于T型试件的时效成形有限元模拟。通过与T型试件的热压罐时效成形的数据相比较,在模具曲率半径R≥2000的情况下,数值模拟仿真的数据与试验数据的差异较大。因此根据试验数据对蠕变本构模型中的参数B、m、n的值进行了修正。应用修正后的本构方程进行模拟,最后得到的数值模拟的结果与时效成形的试验结果相比较,最大曲率半径偏差小于0.8mm,满足工程应用要求。 展开更多

关键词 经典蠕变本构模型 时效成形 参数修正 数值模拟

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人工制备遗址土非线性蠕变本构模型研究 被引量：3

8

作者 胡再强 王凯 +4 位作者 李宏儒 梁志超 焦韩伟 吴朋 陈振鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期13-18,共6页

通过三轴蠕变试验,研究了糯米浆掺入量对人工制备遗址土三轴蠕变特性的影响。试验结果表明,在添加了一定量的糯米浆后,人工制备遗址土三轴蠕变量明显减小,稳定时间增长。随着添加糯米浆质量的增加,人工制备遗址土的蠕变量呈现出先减小... 通过三轴蠕变试验,研究了糯米浆掺入量对人工制备遗址土三轴蠕变特性的影响。试验结果表明,在添加了一定量的糯米浆后,人工制备遗址土三轴蠕变量明显减小,稳定时间增长。随着添加糯米浆质量的增加,人工制备遗址土的蠕变量呈现出先减小后增大的趋势,在土与糯米浆质量比为90∶10时,蠕变量达到最小。人工制备遗址土三轴蠕变具有明显的非线性,时间越长,非线性越强。将总的变形分解为线性黏弹性变形、线性黏塑性变形和非线性黏塑性变形,利用模型理论描述其线性应变部分,非线性部分采用经验公式,建立了适合人工制备遗址土三轴蠕变特性的非线性半经验半理论黏弹塑性蠕变本构模型。该模型能较好的描述人工制备遗址土三轴蠕变特性,此非线性蠕变模型以元件模型为骨架,经验公式是对理论模型的非线性修正,具有较高的适用性。 展开更多

关键词 人工制备遗址土 蠕变 非线性半经验半理论 黏弹塑性蠕变本构模型

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基于等效时间的蠕变本构模型推导

9

作者 占清华 王世梅 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第4期123-125,共3页

库水位升降引起的滑坡变形具有显著的时间效应,表现出明显的蠕变特征。根据殷建华的3-D EVP模型,采用π平面推导了不考虑主应力方向,只考虑主应力大小的各向同性的饱和土体剪切蠕变本构模型,以及采用八面体推导了既考虑主应力方向又考... 库水位升降引起的滑坡变形具有显著的时间效应,表现出明显的蠕变特征。根据殷建华的3-D EVP模型,采用π平面推导了不考虑主应力方向,只考虑主应力大小的各向同性的饱和土体剪切蠕变本构模型,以及采用八面体推导了既考虑主应力方向又考虑主应力大小的饱和土体剪切蠕变本构模型。 展开更多

关键词 3-D EVP模型 剪切蠕变本构模型 π平面 八面体

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深部煤体非线性蠕变本构模型及实验研究 被引量：32

10

作者 王路军 周宏伟 +1 位作者 荣腾龙 任伟光 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2196-2202,共7页

深部煤体蠕变规律研究对控制巷道围岩变形,预防煤与瓦斯突出及改善瓦斯抽采效果具有重要意义。基于分数阶导数流变模型,推导出煤体三维应力条件下非线性蠕变本构方程。考虑深部煤体赋存的高应力环境及应力变化路径,进行了三向应力状态... 深部煤体蠕变规律研究对控制巷道围岩变形,预防煤与瓦斯突出及改善瓦斯抽采效果具有重要意义。基于分数阶导数流变模型,推导出煤体三维应力条件下非线性蠕变本构方程。考虑深部煤体赋存的高应力环境及应力变化路径,进行了三向应力状态下轴压恒定、分级卸围压的煤体蠕变实验。实验结果表明:在三向高应力状态下,试件的轴向和环向应变表现为初始蠕变和稳态蠕变,最终出现加速蠕变阶段;在相同差应力条件下,煤体蠕变变形随围压增大而减小。利用煤体卸围压蠕变实验数据对文中蠕变本构方程的参数进行拟合,结果表明:该蠕变本构方程能很好地描述煤体蠕变三阶段,特别是加速阶段。在蠕变本构方程参数确定的前提下,分析了应力水平、分数阶导数阶数及黏性系数对煤体蠕变特性的影响规律。 展开更多

关键词 深部煤体 蠕变本构模型 体积应变 敏感性分析

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卵石土蠕变本构模型及其工程应用 被引量：1

11

作者 刘健 唐扬 +2 位作者 易龙 彭元诚 周跃峰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第6期107-112,共6页

卵石土是岩土工程建设中的常用材料,由于针对其流变力学特性的研究较少,导致无法评价该种材料的长期稳定性。采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的研究方法,针对卵石土开展了室内三轴蠕变试验,对卵石土蠕变的有关力学问题进行了探... 卵石土是岩土工程建设中的常用材料,由于针对其流变力学特性的研究较少,导致无法评价该种材料的长期稳定性。采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的研究方法,针对卵石土开展了室内三轴蠕变试验,对卵石土蠕变的有关力学问题进行了探讨,分析了卵石土蠕变与时间、应力状态的关系,并提出了11参数卵石土蠕变的数学表达式及相应的参数指标。将该本构模型嵌入到ABAQUS软件中,计算了某大桥锚碇下覆地基的长期沉降变形。结果表明,提出的本构模型可以很好地描述卵石土的流变特性。与锚碇沉降变形监测结果相比,蠕变加速变形阶段的沉降计算结果偏大,蠕变稳定阶段的沉降计算结果偏小。研究结果可为卵石土的长期变形计算提供相关参考。 展开更多

关键词 卵石土 蠕变本构模型 室内试验 数值模拟 长期变形

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宽幅温度和应力范围下蠕墨铸铁的蠕变试验及本构模型对比研究 被引量：2

12

作者 李书博 刘茜 +4 位作者 景国玺 张军海 卫军朝 杨紫毅 孙帅 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-76,共7页

随着发动机功率密度的增加,气缸盖在运行过程中所承受的温度和应力也增加,因此蠕变损伤预测需要考虑准确的蠕变本构模型和参数。针对蠕墨铸铁(Compacted Graphite cast Iron,CGI)气缸盖大范围的温度和应力工作条件,开展温度450~550℃、... 随着发动机功率密度的增加,气缸盖在运行过程中所承受的温度和应力也增加,因此蠕变损伤预测需要考虑准确的蠕变本构模型和参数。针对蠕墨铸铁(Compacted Graphite cast Iron,CGI)气缸盖大范围的温度和应力工作条件,开展温度450~550℃、试验应力100~300 MPa条件下的CGI蠕变试验,进行表征宽幅温度和应力下CGI最小蠕变速率的蠕变本构模型对比研究。研究表明:与较小的温度和应力范围相比,在宽幅条件下CGI更容易发生蠕变损伤,且温度相比应力更能促使CGI发生蠕变变形;分别基于Norton⁃Bailey幂律模型、Garofalo双曲正弦模型和变形机制的真应力(Deformation Mechanism⁃based True Stress,DMTS)模型,结合多目标优化方法,构建了CGI蠕变本构模型。其中,基于DMTS模型的CGI蠕变模型有73%的预测值在两倍误差范围内,吻合效果在三种模型中为最佳。 展开更多

关键词 蠕墨铸铁 宽幅温度和应力范围 蠕变试验 蠕变本构模型 最小蠕变速率 多目标优化

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卸围压下弱胶结软岩分数阶蠕变损伤本构模型 被引量：3

13

作者 刘家顺 周妮 +2 位作者 左建平 郑智勇 金佳旭 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2937-2948,共12页

为研究地下硐室开挖卸荷诱发的软岩蠕变损伤特征,以西部矿区弱胶结软岩为研究对象,利用GDS HPTAS开展了分级卸围压蠕变试验,研究了不同含水条件下弱胶结软岩卸围压下蠕变特征和蠕变速率特征。基于稳态蠕变速率倒数的方法,确定了弱胶结... 为研究地下硐室开挖卸荷诱发的软岩蠕变损伤特征,以西部矿区弱胶结软岩为研究对象,利用GDS HPTAS开展了分级卸围压蠕变试验,研究了不同含水条件下弱胶结软岩卸围压下蠕变特征和蠕变速率特征。基于稳态蠕变速率倒数的方法,确定了弱胶结软岩长期强度和含水率的数学指数函数关系。基于蠕变速率曲线特征提出了一种确定衰减蠕变与等速蠕变分界点t_1和等速蠕变与加速蠕变分界点t_2的新方法。引入Riemann-Liouville分数阶积分算子和负时间指数损伤演化变量,定义了非线性损伤Abel黏壶,建立了一个包括弹性元件、黏弹性损伤元件、黏性元件和非线性黏塑性损伤元件的六元件分数阶蠕变损伤本构模型。基于试验结果,采用Trust-Region算法进行了模型参数识别和敏感性分析。结果表明,所建立的模型具有物理意义明确、与试验值吻合度较高等特点,可较为准确地反映开挖卸荷条件下弱胶结软岩蠕变损伤特性,对保障地下工程长期稳定性具有重要的意义。 展开更多

关键词 弱胶结软岩 卸围压 分数阶积分 蠕变损伤本构模型 长期强度

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基于改进Burgers模型的泥岩时效变形特性研究——以巴东组泥岩为例

14

作者 赵二平 李志坤 +3 位作者 张聪 邓华锋 章涵 魏宇航 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期34-41,共8页

泥岩地区开挖卸荷损伤区内岩体的蠕变、湿胀变形特性是揭示此类条件下泥岩路基上拱、隧底鼓起等工程病害成因的关键.基于此,本文开展了不同卸荷损伤程度泥岩膨胀试验、蠕变试验,揭示了卸荷损伤泥岩湿胀、蠕变变形规律.结果表明,泥岩膨... 泥岩地区开挖卸荷损伤区内岩体的蠕变、湿胀变形特性是揭示此类条件下泥岩路基上拱、隧底鼓起等工程病害成因的关键.基于此,本文开展了不同卸荷损伤程度泥岩膨胀试验、蠕变试验,揭示了卸荷损伤泥岩湿胀、蠕变变形规律.结果表明,泥岩膨胀性与卸荷量密切相关,同时卸荷量控制着泥岩蠕变线性变形阶段的变形速率以及达到变形稳定阶段的变形量;提出考虑卸荷损伤改进的Burgers模型,可较好地描述泥岩的衰减蠕变和稳定蠕变. 展开更多

关键词 卸荷损伤泥岩 湿胀 蠕变本构模型 时效变形 改进Burgers模型

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高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩蠕变试验及非线性蠕变损伤模型 被引量：1

15

作者 陈秋南 贺泳超 +2 位作者 陈湘生 谢云鹏 黄小城 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期789-798,共10页

为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受... 为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受化学侵蚀作用下的围岩变形特性。在Poyting-Thomson体蠕变体的基础上,根据模型元件的力学特性,叠加了损伤元件、化学损伤元件和非线性元件,提出高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩非线性蠕变损伤本构关系。研究结果表明:1)炭质板岩试样受化学侵蚀影响显著,侵蚀90 d试样所产生的轴向蠕变应变为侵蚀0 d试样的2.02倍,侵蚀60 d试样所产生的径向蠕变为侵蚀0 d试样的1.85倍;2)受侵蚀的炭质板岩试样在三轴压缩状态下破裂以斜向贯通裂隙为主,并产生一定的滑移错动裂隙,且沿轴线的拉伸劈裂破坏受围压作用抑制明显,未产生竖向贯通裂隙。 展开更多

关键词 炭质板岩隧道 高地应力 化学侵蚀 耦合作用 蠕变试验 非线性蠕变损伤本构模型

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GH4169合金的中温应力松弛行为与蠕变本构方程的修正

16

作者 马琴 喻文浩 +2 位作者 柴怡君 杨雄伟 李跃明 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期112-120,共9页

对GH4169合金开展了温度为450~550℃、时间为600 h、初始应力为800 MPa的应力松弛试验,分析了其应力松弛行为,利用三次延迟函数拟合出应力与时间的关系;引入槛应力对Arrhenius蠕变本构模型进行修正,采用未修正和修正后的模型模拟了应力... 对GH4169合金开展了温度为450~550℃、时间为600 h、初始应力为800 MPa的应力松弛试验,分析了其应力松弛行为,利用三次延迟函数拟合出应力与时间的关系;引入槛应力对Arrhenius蠕变本构模型进行修正,采用未修正和修正后的模型模拟了应力松弛曲线,并与试验结果进行对比。结果表明:GH4169合金在应力松弛试验后的剩余应力随温度的升高呈先减小后增大的趋势,450,500,550℃下的应力松弛量分别约为12,18,15 MPa。构建的三次延迟函数可以准确描述GH4169合金应力与时间的关系,拟合相关系数均大于0.999。基于引入槛应力修正的Arrhenius模型模拟得到的GH4169合金中温应力松弛曲线与试验结果吻合较好,最大相对误差为0.02%,而基于未修正Arrhenius模型模拟得到的500℃和550℃应力松弛结曲线与试验结果偏差较大,最大相对误差为0.1%。修正Arrhenius模型可以更好地预测GH4169合金的中温应力松弛行为。 展开更多

关键词 GH4169合金 中温应力松弛 蠕变本构模型 延迟函数 槛应力

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本构模型对GH4169缺口件蠕变变形响应计算结果的影响 被引量：1

17

作者 胡贤明 嵇大伟 +1 位作者 庄书颖 胡绪腾 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期69-77,共9页

针对航空发动机高温构件蠕变变形失效问题,基于大变形有限元分析方法,采用弹塑性耦合蠕变本构模型对650℃下GH4169合金光滑和缺口平板试件的弹塑性和蠕变变形响应进行计算,重点分析蠕变本构模型对试件蠕变变形响应和持久寿命的影响。研... 针对航空发动机高温构件蠕变变形失效问题,基于大变形有限元分析方法,采用弹塑性耦合蠕变本构模型对650℃下GH4169合金光滑和缺口平板试件的弹塑性和蠕变变形响应进行计算,重点分析蠕变本构模型对试件蠕变变形响应和持久寿命的影响。研究结果表明:基于大变形有限元分析的方法能较好地预测三种缺口平板试件的弹塑性变形和极限强度,极限强度预测误差均在±3%以内;三种蠕变本构模型对GH4169缺口平板试件蠕变变形响应和持久寿命的大变形有限元预测效果不一,采用θ参数法模型可较为准确地预测缺口试件的持久寿命,预测误差在±2倍分散带以内,而采用修正蠕变模型和Batsoulas模型可较为准确地预测蠕变前两个阶段的变形。 展开更多

关键词 发动机高温构件 大变形有限元分析 蠕变本构模型 持久寿命 GH4169合金

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岩石单轴压缩蠕变损伤本构模型 被引量：5

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作者 彭俊杰 李凯 +1 位作者 祝凤金 刘红岩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期835-841,共7页

准确预测岩石蠕变行为对岩石力学与工程的研究具有非常重要的意义。首先对岩石蠕变机理及典型蠕变曲线进行了分析,其次通过在经典岩石蠕变模型如J体模型的基础上引入损伤理论及Kachanov损伤演化定律,进而建立了一个新的岩石蠕变损伤本... 准确预测岩石蠕变行为对岩石力学与工程的研究具有非常重要的意义。首先对岩石蠕变机理及典型蠕变曲线进行了分析,其次通过在经典岩石蠕变模型如J体模型的基础上引入损伤理论及Kachanov损伤演化定律,进而建立了一个新的岩石蠕变损伤本构模型。第三,对模型参数的确定方法进行了详细的研究。最后,引用其他学者所开展的不同轴压下岩石单轴压缩蠕变试验对该模型的合理性进行了验证。可以发现本文所提出的模型不仅能够很好地预测岩石的稳定蠕变阶段,而且还能预测经典模型所不能反映的岩石加速蠕变变形。结果表明损伤理论能够很好地反映岩石的蠕变破坏机理,为了能够准确模拟岩石蠕变变形全过程,在经典的J体模型中引入损伤因子是很有必要的。 展开更多

关键词 岩石 蠕变损伤本构模型 加速蠕变阶段 J体模型 单轴压缩

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酸蚀作用下红砂岩的非线性蠕变损伤本构模型研究 被引量：2

19

作者 胡斌 陈怡昕 +2 位作者 张真 李京 魏二剑 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第6期13-18,共6页

为探究红砂岩在酸蚀作用下的蠕变特性,根据损伤力学理论,将红砂岩中氧化钙在单位时间内的损失量作为化学损伤的依据;通过化学动力学中的表观反应速率理论,考虑浸泡红砂岩的化学溶液初始pH值和浸泡时间,推导出氧化钙损失量随时间变化的... 为探究红砂岩在酸蚀作用下的蠕变特性,根据损伤力学理论,将红砂岩中氧化钙在单位时间内的损失量作为化学损伤的依据;通过化学动力学中的表观反应速率理论,考虑浸泡红砂岩的化学溶液初始pH值和浸泡时间,推导出氧化钙损失量随时间变化的表达式,从而实现化学损伤因子的定量化。针对红砂岩在蠕变过程中的应力损伤,提出了应力损伤演化方程及加速蠕变时间阈值。在传统蠕变本构模型的基础上串并联基本元件,并将化学损伤因子与应力损伤因子引入蠕变本构模型中,建立了酸蚀作用下红砂岩的非线性蠕变损伤本构模型。最后,通过分析酸性溶液浸泡后红砂岩的三轴压缩蠕变试验数据,对所建模型进行参数辨识及验证,结果表明,本文所提出的蠕变模型能较好地描述红砂岩在酸蚀作用下的蠕变特性,具有一定的合理性与可靠性。 展开更多

关键词 酸蚀作用 化学损伤 应力损伤 蠕变本构模型 参数辨识

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隐伏非贯通结构面剪切蠕变特性及本构模型研究 被引量：13

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作者 李任杰 吉锋 +2 位作者 冯文凯 王东坡 张津铭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2253-2261,共9页

结构面控制岩质边坡失稳的边界,自然界中大量结构面是非完全贯通的,且隐藏在斜坡内部,非贯通结构面研究对于揭示斜坡启动破坏机理及稳定性具有重要意义。隐伏非贯通结构面的岩块取样困难且不能大量复制,通过室内制作一种隐伏非贯通结构... 结构面控制岩质边坡失稳的边界,自然界中大量结构面是非完全贯通的,且隐藏在斜坡内部,非贯通结构面研究对于揭示斜坡启动破坏机理及稳定性具有重要意义。隐伏非贯通结构面的岩块取样困难且不能大量复制,通过室内制作一种隐伏非贯通结构面模型,在单轴压缩试验和剪切试验的基础上,采用YZJL-300型岩石剪切流变仪,对隐伏非贯通结构面岩体进行剪切蠕变试验,并对蠕变特性进行研究。根据蠕变试验的阶段特征,引入一个适用于结构面的非线性黏性加速元件和材料损伤变量,建立一种非贯通结构面的剪切蠕变损伤本构模型,并根据拉普拉斯变化推导三维剪切蠕变本构方程。利用L-M算法和全局优化法对所得的蠕变试验曲线进行辨识,求解模型参数。经过辨识并对比试验结果和模型拟合结果,新建立的本构模型能较好地反映非贯通结构面蠕变特性,对揭示岩质斜坡的长期稳定性和时效演化有借鉴意义。 展开更多

关键词 隐伏非贯通结构面 剪切蠕变试验 加速元件 蠕变损伤本构模型

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