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考虑附加强化效应的多轴稳态循环塑性本构模型
1
作者
李静
李春旺
张忠平
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期143-150,共8页
已有试验结果表明,非比例循环加载下应变主轴连续旋转,导致多滑移系开动,阻碍材料内部形成稳定的位错结构,使非比例加载下的应力-应变曲线高于比例加载下的应力-应变曲线,从而产生非比例附加强化现象.由此,从应力空间表述的塑性增量本...
已有试验结果表明,非比例循环加载下应变主轴连续旋转,导致多滑移系开动,阻碍材料内部形成稳定的位错结构,使非比例加载下的应力-应变曲线高于比例加载下的应力-应变曲线,从而产生非比例附加强化现象.由此,从应力空间表述的塑性增量本构模型一般形式出发,建立一个能够反映非比例附加强化效应的稳态循环塑性本构模型.在Armstrong-Frederick模型背应力演化方程的基础上,新模型通过引入非比例度因子和附加强化系数,构建了一个新的背应力演化方程.然后,通过一致性条件建立塑性模量方程与背应力之间的关系.同时,利用最小法向应变范围,提出一种计算非比例度因子的新方法,并针对一般的多轴加载情形,明确最小法向应变范围的计算步骤.新模型从加载路径和材料本身两个方面来考虑非比例附加强化效应的影响,克服Armstrong-Frederick模型中材料常数确定方法繁琐,且通过单轴疲劳试验数据确定的材料常数不能很好地反映材料非比例附加强化现象的不足.应用新模型时,仅仅需要3个独立的常规力学参量和2个疲劳参数,便于工程应用.利用多种多轴加载路径下S460N钢和304不锈钢的试验结果对模型进行验证,预测结果与试验结果吻合良好.
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关键词
非比例
附加
强化
稳态循环应力应变响应
塑性本构模型
非比例度因子
附加强化系数
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职称材料
一种与路径相关的多轴低周疲劳寿命预测方法
被引量：
5
2
作者
李静
张忠平
李春旺
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期153-159,共7页
已有研究指出,与比例加载相比,非比例加载下某些金属材料虽然没有明显的附加强化现象,但疲劳寿命却明显缩短.利用附加强化系数和非比例度因子修正的等效应变法,无法反映此类材料非比例加载下的寿命缩短现象,导致预测寿命通常偏于危险....
已有研究指出,与比例加载相比,非比例加载下某些金属材料虽然没有明显的附加强化现象,但疲劳寿命却明显缩短.利用附加强化系数和非比例度因子修正的等效应变法,无法反映此类材料非比例加载下的寿命缩短现象,导致预测寿命通常偏于危险.为更好地预测不存在明显附加强化现象材料的多轴非比例疲劳寿命,引入寿命缩减因子的概念,并结合非比例度因子对ASME等效应变范围进行了修正,提出一种新的多轴低周疲劳寿命预测方法.为了便于应用,明确了寿命缩减因子的确定方法.针对不同加载路径,发展了一种基于最小法向应变范围的非比例度因子计算方法,并给出了多轴加载一般情形下最小法向应变范围的计算步骤.利用304不锈钢12种非比例加载路径下的试验数据验证了所提非比例度因子计算方法的精度,并与已有方法进行了对比分析,发现所提方法可以更好的描述加载路径的非比例程度.利用10种材料(包括7种不存在明显非比例附加强化现象的材料)的试验数据对所建疲劳寿命预测模型进行了验证,结果表明预测结果与试验结果吻合较好.
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关键词
多轴低周疲劳
寿命预测
附加强化系数
寿命缩减因子
非比例度因子
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职称材料
题名
考虑附加强化效应的多轴稳态循环塑性本构模型
1
作者
李静
李春旺
张忠平
机构
空军工程大学理学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期143-150,共8页
基金
国家自然科学基金(51601221
51575524)
+1 种基金
陕西省自然科学基础研究计划(2015JM5240)
空军工程大学理学院博士科研启动资金
文摘
已有试验结果表明,非比例循环加载下应变主轴连续旋转,导致多滑移系开动,阻碍材料内部形成稳定的位错结构,使非比例加载下的应力-应变曲线高于比例加载下的应力-应变曲线,从而产生非比例附加强化现象.由此,从应力空间表述的塑性增量本构模型一般形式出发,建立一个能够反映非比例附加强化效应的稳态循环塑性本构模型.在Armstrong-Frederick模型背应力演化方程的基础上,新模型通过引入非比例度因子和附加强化系数,构建了一个新的背应力演化方程.然后,通过一致性条件建立塑性模量方程与背应力之间的关系.同时,利用最小法向应变范围,提出一种计算非比例度因子的新方法,并针对一般的多轴加载情形,明确最小法向应变范围的计算步骤.新模型从加载路径和材料本身两个方面来考虑非比例附加强化效应的影响,克服Armstrong-Frederick模型中材料常数确定方法繁琐,且通过单轴疲劳试验数据确定的材料常数不能很好地反映材料非比例附加强化现象的不足.应用新模型时,仅仅需要3个独立的常规力学参量和2个疲劳参数,便于工程应用.利用多种多轴加载路径下S460N钢和304不锈钢的试验结果对模型进行验证,预测结果与试验结果吻合良好.
关键词
非比例
附加
强化
稳态循环应力应变响应
塑性本构模型
非比例度因子
附加强化系数
Keywords
nonproportional additional hardening
stabilized cyclic stress-strain response
plastic constitutive model
nonproportionality factor
additional hardening coefficient
分类号
O344 [理学—固体力学]
在线阅读
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职称材料
题名
一种与路径相关的多轴低周疲劳寿命预测方法
被引量：
5
2
作者
李静
张忠平
李春旺
机构
空军工程大学理学院
西安电子科技大学机电工程学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期153-159,共7页
基金
国家自然科学基金(51601221
51575524)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金(JB180402)
陕西省自然科学基础研究计划(2015JM5240)
文摘
已有研究指出,与比例加载相比,非比例加载下某些金属材料虽然没有明显的附加强化现象,但疲劳寿命却明显缩短.利用附加强化系数和非比例度因子修正的等效应变法,无法反映此类材料非比例加载下的寿命缩短现象,导致预测寿命通常偏于危险.为更好地预测不存在明显附加强化现象材料的多轴非比例疲劳寿命,引入寿命缩减因子的概念,并结合非比例度因子对ASME等效应变范围进行了修正,提出一种新的多轴低周疲劳寿命预测方法.为了便于应用,明确了寿命缩减因子的确定方法.针对不同加载路径,发展了一种基于最小法向应变范围的非比例度因子计算方法,并给出了多轴加载一般情形下最小法向应变范围的计算步骤.利用304不锈钢12种非比例加载路径下的试验数据验证了所提非比例度因子计算方法的精度,并与已有方法进行了对比分析,发现所提方法可以更好的描述加载路径的非比例程度.利用10种材料(包括7种不存在明显非比例附加强化现象的材料)的试验数据对所建疲劳寿命预测模型进行了验证,结果表明预测结果与试验结果吻合较好.
关键词
多轴低周疲劳
寿命预测
附加强化系数
寿命缩减因子
非比例度因子
Keywords
muhiaxial low cycle fatigue
life prediction
additional hardening coefficient
life reduction factor
nonproportionality factor
分类号
O346 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑附加强化效应的多轴稳态循环塑性本构模型
李静
李春旺
张忠平
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种与路径相关的多轴低周疲劳寿命预测方法
李静
张忠平
李春旺
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
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职称材料
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