液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘低周疲劳寿命可靠性研究

1

作者 王珏 窦唯 +2 位作者 金志磊 姜绪强 李东 《推进技术》 北大核心 2025年第5期278-286,共9页

涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采... 涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采用拉丁超立方抽样方法,以转速、密度及弹性模量为随机输入变量,建立最大应力和最大应变的Kriging代理模型。通过大样本抽样,得到了音叉式整体叶盘的低周疲劳寿命概率分布,进而得出其疲劳寿命可靠度曲线。结果表明:整体叶盘的低周疲劳寿命呈右偏态分布,近似威布尔分布。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 音叉式整体叶盘 低周疲劳寿命 KRIGING模型 可靠度

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晶体塑性理论及其在金属高低周疲劳寿命预测中的应用 被引量：1

2

作者 蒋安琪 霍元明 +6 位作者 周子鑫 严祯荣 何涛 王昭昭 纪宏超 孙悦 王新宇 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期1-15,共15页

作为结构材料的主要失效方式,金属的高低周疲劳性能影响设备的服役寿命。晶体塑性理论从微观结构出发用于描述材料微观结构和性能的关系,在金属材料微观结构和力学性能方面的研究还存在很多待解决的问题。针对金属材料高低周疲劳的问题... 作为结构材料的主要失效方式,金属的高低周疲劳性能影响设备的服役寿命。晶体塑性理论从微观结构出发用于描述材料微观结构和性能的关系,在金属材料微观结构和力学性能方面的研究还存在很多待解决的问题。针对金属材料高低周疲劳的问题,本文对晶体塑性基本理论与本构模型进行了梳理,列举了基于晶体塑性有限元法的疲劳指示因子,介绍了近15年来晶体塑性有限元法在金属材料高低周疲劳中的应用,并对应用晶体塑性有限元法于金属材料超高周疲劳进行了拓展,最后对未来发展趋势和有待加强的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 晶体塑性 低周疲劳 高周疲劳 疲劳指示因子 本构模型

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某船用高强钢低周疲劳裂纹扩展及裂尖塑性区演化的试验与仿真方法研究

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作者 刘洪瑞 乐京霞 +1 位作者 徐志亭 蒋怡然 《船舶力学》 北大核心 2025年第1期98-109,共12页

船体结构的断裂破坏往往是低周疲劳与累积塑性两种破坏模式共同作用的结果。为研究某船用高强钢考虑累积塑性作用的低周疲劳裂纹扩展行为及塑性区尺寸,本文根据ASTME647标准进行某船用高强钢CT试件在拉-拉循环载荷作用下低周疲劳裂纹扩... 船体结构的断裂破坏往往是低周疲劳与累积塑性两种破坏模式共同作用的结果。为研究某船用高强钢考虑累积塑性作用的低周疲劳裂纹扩展行为及塑性区尺寸,本文根据ASTME647标准进行某船用高强钢CT试件在拉-拉循环载荷作用下低周疲劳裂纹扩展试验,并采用DIC方法测量不同裂纹长度下的裂尖塑性区尺寸。随后,通过引入Chaboche模型,建立扩展有限元仿真方法,得到裂尖塑性区尺寸,探究不同载荷因素对塑性区尺寸的影响,并基于试验数据进行方法有效性验证。最后,基于有限元计算结果和Irwin模型,提出一种考虑累积塑性应变的裂尖塑性区尺寸预估模型,并建立基于循环塑性区尺寸的裂纹扩展速率模型。 展开更多

关键词 塑性区尺寸 Chaboche组合硬化模型 低周疲劳 裂纹扩展

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压气机叶片-轮盘的低周疲劳寿命可靠性设计优化

4

作者 李金星 李国嘉 +1 位作者 唐勃 谢永慧 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2670-2679,I0018,共11页

为保障多源不确定性因素下燃气轮机压气机的疲劳可靠性,该文建立压气机叶片-轮盘可靠性优化设计框架;针对多源不确定性的问题,提出两阶段主动学习Kriging模型和解耦法相融合的可靠性设计优化方法,该方法在优化迭代过程中自适应加点构建... 为保障多源不确定性因素下燃气轮机压气机的疲劳可靠性,该文建立压气机叶片-轮盘可靠性优化设计框架;针对多源不确定性的问题,提出两阶段主动学习Kriging模型和解耦法相融合的可靠性设计优化方法,该方法在优化迭代过程中自适应加点构建高精度代理模型,同时分两阶段进行可靠性优化,在保证精度的前提下有效提高可靠性优化效率;同时,提出一种改良约束边界双点采样(improved constrained boundary double-point sampling,ICBS-DP)的主动学习策略,通过设计驱动的局部建模策略和双加点方法进一步降低了计算成本;通过短柱可靠性优化数值算例验证该方法的优越性;开展压气机叶片叶根-轮盘轮槽的低周疲劳寿命可靠性设计优化,计算结果表明,通过所提方法显著提高了燃气轮机压气机叶片-轮盘的低周疲劳寿命均值和可靠性。 展开更多

关键词 压气机 叶片轮盘 流固耦合 低周疲劳 KRIGING模型 可靠性分析 设计优化

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考虑低周疲劳寿命的改进Park-Ang地震损伤模型 被引量：100

5

作者 王东升 冯启民 王国新 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期41-49,共9页

随着基于性态抗震设计理论的发展 ,Park Ang双参数地震损伤模型在建立性态目标量化准则方面受到重视。本文的研究目的是结合钢筋混凝土构件低周疲劳试验结果 ,对该模型作进一步发展和完善。基于低周反复荷载作用下钢筋混凝土构件疲劳寿... 随着基于性态抗震设计理论的发展 ,Park Ang双参数地震损伤模型在建立性态目标量化准则方面受到重视。本文的研究目的是结合钢筋混凝土构件低周疲劳试验结果 ,对该模型作进一步发展和完善。基于低周反复荷载作用下钢筋混凝土构件疲劳寿命方程 ,结合国内外发表的试验结果分析了构件极限滞回耗能与位移延性系数的关系 ,近似为指数衰减关系。通过引入另外的与加载路径有关的能量项加权因子 βi,由定义的临界延性系数 μ0 和能量等效系数YE 计算 ,提出了Park Ang双参数地震损伤模型新的改进形式。改进的地震损伤模型规格化最大位移与规格化滞回耗能是非线性组合 ,可以近似考虑加载路径对损伤影响。试验和数值分析表明改进损伤模型可以有效地降低组合参数 β不确定性对损伤指数计算结果的影响 ,而新引入参数的不确定性对其计算结果几乎没有影响。分析了滞回耗能在构件地震累积损伤中所占的比重及其与加载路径的关系。建议了改进Park Ang双参数地震损伤模型可修复破坏和倒塌破坏损伤指数临界值可分别取为 0 4和 0 8。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 性态抗震设计 地震损伤模型 低周疲劳 损伤指数 滞回耗能

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考虑非比例附加损伤的多轴低周疲劳寿命模型 被引量：11

6

作者 姜潮 邓群 李博川 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期634-641,共8页

基于临界面法,提出了一种能够反映非比例疲劳寿命锐减现象的多轴低周疲劳寿命模型.与传统临界面模型只考虑附加强化效果不同,新的模型在疲劳损伤参量中引入新定义的非比例附加损伤系数,能综合考虑非比例加载条件下附加强化和载荷路径两... 基于临界面法,提出了一种能够反映非比例疲劳寿命锐减现象的多轴低周疲劳寿命模型.与传统临界面模型只考虑附加强化效果不同,新的模型在疲劳损伤参量中引入新定义的非比例附加损伤系数,能综合考虑非比例加载条件下附加强化和载荷路径两种因素对疲劳寿命减少的影响,并且分别以最大切应变和最大损伤平面作为临界面来构建疲劳损伤参量,反映了临界面的选取对模型预测结果的重要影响.从已发表文献中选用8种材料的多轴疲劳试验结果进行验证,新模型能同时适用于比例和非比例加载,并且具有很好的寿命预测精度和材料适用性. 展开更多

关键词 多轴低周疲劳 寿命预测模型 临界平面法 非比例加载 附加损伤

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统一黏塑性模型对9%-12%Cr马氏体耐热钢低周疲劳特性的数值模拟 被引量：2

7

作者 王小威 巩建鸣 +1 位作者 王艳飞 赵燕萍 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第6期72-77,共6页

9%-12%Cr马氏体耐热钢凭借其优异的综合性能,广泛应用于超超临界发电厂的主要部件。简要地概述了9%-12%Cr钢在循环载荷作用下的微观损伤机制,将材料微观组织演化过程与统一Chaboche黏塑性模型中内变量的变化相关联,应用Chaboche模型预测... 9%-12%Cr马氏体耐热钢凭借其优异的综合性能,广泛应用于超超临界发电厂的主要部件。简要地概述了9%-12%Cr钢在循环载荷作用下的微观损伤机制,将材料微观组织演化过程与统一Chaboche黏塑性模型中内变量的变化相关联,应用Chaboche模型预测9%-12%Cr钢中P91钢,在500℃时不同应变幅值和不同应变速率条件下的循环应力-应变迟滞回线,将预测结果与已报道的试验数据进行比较,结果表明:不同条件下,该模型可以很好地预测P91钢的循环应力-应变迟滞回线,模型中运动硬化变量X描述材料在循环初期的应变强化现象,各向同性硬化变量R主要描述材料软化现象。 展开更多

关键词 马氏体耐热钢 低周疲劳 Chaboche模型 微观损伤

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基于单胞模型镍基单晶高温合金低周疲劳寿命的预测 被引量：2

8

作者 丁智平 李明 +1 位作者 王腾飞 杨荣华 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期79-85,共7页

基于镍基单晶高温合金的微观尺度结构特征,建立了γ/γ′双相单胞有限元模型,并基于能量耗散理论,引入统一表征非对称载荷循环特性和拉/扭多轴效应的k参量,以循环塑性应变能作为损伤参量,建立了镍基单晶高温合金低周疲劳寿命预测模型;... 基于镍基单晶高温合金的微观尺度结构特征,建立了γ/γ′双相单胞有限元模型,并基于能量耗散理论,引入统一表征非对称载荷循环特性和拉/扭多轴效应的k参量,以循环塑性应变能作为损伤参量,建立了镍基单晶高温合金低周疲劳寿命预测模型;分别利用宏观有限元模型和γ/γ′双相单胞微观有限元模型对[001]取向的DD3、PWA1480和CMSX-2镍基单晶高温合金的单轴、多轴低周疲劳试验过程进行数值模拟。结果表明:微观单胞有限元模型反映了试验合金的微观结构特性,其预测精度明显优于宏观有限元模型的;上述3种合金几乎所有的试验数据分别落在1.3,2.0和2.0倍偏差分布带内。 展开更多

关键词 镍基单晶合金 单胞模型 低周疲劳 寿命预测

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复杂应力状态镍基单晶合金低周疲劳损伤模型 被引量：2

9

作者 丁智平 陈吉平 尹泽勇 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期310-314,i014,共6页

根据连续介质损伤力学理论,采用应变能释放率作为热力学广义力描述正交异性材料的疲劳损伤过程,引入取向函数考虑镍基单晶合金晶体取向对疲劳损伤的非线性影响,提出了一个各向异性疲劳损伤模型。应用多元线性回归分析方法,拟合疲劳试验... 根据连续介质损伤力学理论,采用应变能释放率作为热力学广义力描述正交异性材料的疲劳损伤过程,引入取向函数考虑镍基单晶合金晶体取向对疲劳损伤的非线性影响,提出了一个各向异性疲劳损伤模型。应用多元线性回归分析方法,拟合疲劳试验数据可确定模型参数。从应变能释放率的应变空间表达式出发,导出了含有3个弹性常数的单晶合金应变三轴性因子,它既反映了材料性能的晶体取向相关性,又反映了正应力和剪应力的相互作用,并可退化为各向同性材料的应变三轴性因子。利用该模型对CMSX-2镍基单晶合金在应力控制对称循环拉-扭载荷作用下的低周疲劳寿命进行预测,预测值与试验值吻合的相当好,试验所得数据均落在2.2倍偏差的分布带内。 展开更多

关键词 单晶合金 正交各向异性 低周疲劳 损伤模型

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镁合金低周疲劳损伤演化模型探讨 被引量：1

10

作者 陈凌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第7期1114-1120,共7页

通过铸造镁合金AZ91D和变形镁合金AZ31B室温环境应力控制的低周疲劳试验,基于连续损伤力学,选取平均应变的变化作为损伤变量,将镁合金的低周疲劳损伤演化划分为损伤初始阶段、损伤稳定阶段和循环末期的快速损伤阶段,各阶段的损伤分别以... 通过铸造镁合金AZ91D和变形镁合金AZ31B室温环境应力控制的低周疲劳试验,基于连续损伤力学,选取平均应变的变化作为损伤变量,将镁合金的低周疲劳损伤演化划分为损伤初始阶段、损伤稳定阶段和循环末期的快速损伤阶段,各阶段的损伤分别以形核损伤、微裂纹损伤和主裂纹损伤为主。在此基础上建立了三阶段损伤模型和两阶段损伤模型,并用上述损伤模型进行了镁合金的低周疲劳损伤演化分析。研究结果表明:相对于经典的低周疲劳损伤模型,采用三阶段损伤模型和两阶段损伤模型所得损伤曲线与试验结果符合较好,能较好地反映镁合金低周疲劳损伤的演化过程。 展开更多

关键词 镁合金 低周疲劳 损伤演化 损伤变量 损伤模型

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不同强度钢筋考虑屈曲的低周疲劳损伤模型

11

作者 杨红 彭荣盛 赵银 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第5期147-160,共14页

钢筋混凝土柱受力后期的重要非弹性特征之一是纵向钢筋受压屈曲,以及反复拉压之后断裂,但可考虑钢筋屈曲的低周疲劳损伤模型很少,且少数考虑屈曲的疲劳损伤模型无法直接用于不同强度钢筋的疲劳损伤计算和断裂分析。对长径比为6.25、9.37... 钢筋混凝土柱受力后期的重要非弹性特征之一是纵向钢筋受压屈曲,以及反复拉压之后断裂,但可考虑钢筋屈曲的低周疲劳损伤模型很少,且少数考虑屈曲的疲劳损伤模型无法直接用于不同强度钢筋的疲劳损伤计算和断裂分析。对长径比为6.25、9.375、12.0、15.0的HRB400钢筋、HRB500钢筋试件分别进行考虑屈曲的拉压相等循环加载、拉压不等循环加载试验,测量平均应力-平均应变(σˉs-εˉs)曲线和跨中横向屈曲位移。与HRB600钢筋的相应试验结果结合,形成系统性试验数据。基于试验数据分析屈服强度、长径比对屈曲钢筋极限变形能力的影响,考察传统C-M疲劳寿命模型、基于总平均应变幅εˉsa的修正C-M模型对屈曲钢筋的适用性,并分析误差原因;提出适用性较好的基于循环总平均应变幅εˉsa-cyc的修正C-M疲劳模型。结果表明:由于钢筋的εsu、εsult和fu等力学性能参数不同,不同强度钢筋试件屈曲后的低周疲劳受力性能存在差异;屈曲钢筋循环受力时的极限变形能力与低周疲劳损伤有关,仅根据单调受拉的极限拉应变εsu不能正确判断钢筋的断裂状态;基于总平均应变幅εˉsa的修正C-M模型无法合理考虑不同加载方式对屈曲钢筋低周疲劳寿命的影响,存在系统误差;基于εˉsa-cyc的修正C-M模型可合理考虑不同加载方式的影响,能直接用于不同强度、不同长径比钢筋,且误差较小。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 屈曲 低周疲劳 疲劳寿命模型 加载方式

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考虑低周疲劳损伤效应的钢筋混凝土柱Park-Ang损伤修正模型 被引量：8

12

作者 朱汉波 缪长青 +1 位作者 白六涛 邵越风 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期71-80,共10页

针对现有钢筋混凝土构件损伤模型存在指标上下界不收敛、疲劳效应考虑不足等问题,提出了一种考虑低周疲劳效应的Park-Ang损伤修正模型.按照非线性叠加规律,调整模型最大变形和滞回耗能效应的组合形式.考虑低周疲劳效应的影响,通过遗传... 针对现有钢筋混凝土构件损伤模型存在指标上下界不收敛、疲劳效应考虑不足等问题,提出了一种考虑低周疲劳效应的Park-Ang损伤修正模型.按照非线性叠加规律,调整模型最大变形和滞回耗能效应的组合形式.考虑低周疲劳效应的影响,通过遗传算法确定滞回耗能损伤的最优函数.以钢筋混凝土柱为研究对象,采用该修正模型进行了损伤评估,并与6种经典的损伤模型的评估结果进行了对比分析.结果表明,修正的Park-Ang模型适用于单调加载、变幅循环加载和等幅循环加载等各种加载路径的损伤评估,并且在构件失效状态的损伤计算误差小于10%,可以更准确地评估钢筋混凝土构件在任意加载路径下的损伤演化规律. 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 Park-Ang损伤修正模型 低周疲劳损伤效应 基于遗传算法的符号回归

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镍基单晶合金低周机械疲劳寿命模型评述 被引量：6

13

作者 李飘 姚卫星 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期124-131,151,共9页

航空发动机叶片等先进动力推进系统涡轮叶片长期服役于高温、高压、高离心力的工作环境,对叶片材料的性能有很高的要求。普通多晶合金材料存在晶界,晶界处较为脆弱,裂纹易滋生于晶界并沿晶界扩展。采用定向凝固工艺的镍基单晶合金消除... 航空发动机叶片等先进动力推进系统涡轮叶片长期服役于高温、高压、高离心力的工作环境,对叶片材料的性能有很高的要求。普通多晶合金材料存在晶界,晶界处较为脆弱,裂纹易滋生于晶界并沿晶界扩展。采用定向凝固工艺的镍基单晶合金消除了晶界组织,具有较高的高温强度、良好的蠕变与疲劳抗力、优异的热稳定性,长久以来一直作为涡轮叶片材料使用。镍基单晶材料的疲劳损伤是直接影响叶片服役时间的一个重要因素,疲劳损伤的评估依赖于合理有效的疲劳寿命模型。镍基单晶材料的疲劳模型涉及范围很广泛。一方面,材料的工作环境复杂,涉及的疲劳问题包括机械疲劳、热疲劳、热机械疲劳以及蠕变疲劳等。另一方面,单晶材料本身的各向异性带来了疲劳性能的各向异性,取向偏离这一铸造缺陷决定了单晶材料的实际使用取向并非材料性能的择优取向。目前,研究者们主要从复杂环境带来的复杂疲劳状态和单晶本身的各向异性方面进行疲劳寿命模型的探究。针对复杂的疲劳状态,目前的疲劳模型从基本机械疲劳出发,向各个侧重探究方向延伸,尚没有广泛适用且机理清晰的模型。机械疲劳模型的探究仍处于前列。在针对材料本身各向异性的研究方面,学者们提出了不同的各向异性疲劳性能的处理方式,如基于单晶体弹性模量各向异性的取向因子类模型,这类模型因操作简单而适合工程应用,但其预测能力缺乏评估。由于复杂疲劳状态涉及范围太广,本文立足于低周机械疲劳,分类整理了其疲劳模型,按照疲劳损伤参量的定义思路将模型分为宏观损伤参量模型和微观损伤参量模型两大类,论述了各类模型的建模原理。同时收集了五种镍基单晶材料的11组疲劳试验数据,对典型模型进行了评估,以期为进一步探究镍基单晶的疲劳寿命模型提供参考。 展开更多

关键词 镍基单晶合金 低周机械疲劳 寿命模型

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钢材的低周疲劳特性及双曲面本构模型的改进 被引量：3

14

作者 唐站站 陈令坤 +1 位作者 郭悬 诸葛翰卿 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期76-82,共7页

为合理评估钢结构的地震损伤,研究结构钢的塑性变形与低周疲劳之间的耦合关系以及循环软化特性.通过对Q345qC钢材进行高应变反复加载试验,获得了相应的低周疲劳破坏和循环软化特性.通过研究承载力下降与塑性耗能密度之间的关系及对边界... 为合理评估钢结构的地震损伤,研究结构钢的塑性变形与低周疲劳之间的耦合关系以及循环软化特性.通过对Q345qC钢材进行高应变反复加载试验,获得了相应的低周疲劳破坏和循环软化特性.通过研究承载力下降与塑性耗能密度之间的关系及对边界面进行缩放和移动,将循环软化特征引入材料的本构关系模型.在此基础上,采用改进后的本构关系模型对钢桥墩进行了反复荷载作用下的力学行为分析,讨论了循环软化对构件承载能力的影响.结果表明:Q345钢材具有较好的延性和较强的抗低周疲劳性能,试验未发现钢材塑性变形与低周疲劳之间存在明显的相关性;循环软化特征在较大的塑性应变状态下表现得更明显,修正后的双曲面本构关系模型可以较好地模拟钢材循环软化行为;考虑材料循环软化效应后,钢桥墩在反复荷载或地震作用下的承载力略有降低. 展开更多

关键词 桥梁建筑材料 低周疲劳 本构模型 循环软化 抗震性能

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应变强化022Cr17Ni12Mo2奥氏体不锈钢室温低周疲劳性能研究 被引量：12

15

作者 闫永超 陈学东 +2 位作者 杨铁成 孔韦海 姜恒 《压力容器》 北大核心 2011年第12期5-10,共6页

采用MTS809伺服液压试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪,研究了应变强化022Cr17Ni12Mo2奥氏体不锈钢的室温低周疲劳性能。研究结果表明:与固溶处理(ST)试样相比,应变强化(PSS)试样显示了较低的全应变疲劳寿命。除预应变4... 采用MTS809伺服液压试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪,研究了应变强化022Cr17Ni12Mo2奥氏体不锈钢的室温低周疲劳性能。研究结果表明:与固溶处理(ST)试样相比,应变强化(PSS)试样显示了较低的全应变疲劳寿命。除预应变4%试样在应变幅0.25%以及预应变8%试样在应变幅0.25%,0.5%表现了连续的软化,ST与PSS试样在整个循环中显示了初始循环硬化的应力响应。ST和PSS试样的裂纹萌生、扩展模式均为穿晶扩展。采用Manson―Coffin方程对各试样的低周疲劳寿命进行了预测。 展开更多

关键词 应变强化 低周疲劳 manson―coffin方程 022Cr17Ni12Mo2

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Q235焊接工字形钢支撑的低周疲劳性能试验及数值模拟 被引量：9

16

作者 于海丰 张文元 张耀春 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期182-190,共9页

对19根Q235材质焊接工字形钢支撑进行了等幅轴向循环位移作用下的低周疲劳性能试验,基于观测到的翼缘出现可见裂纹时的循环次数提出了估算支撑低周疲劳寿命的经验公式。在试验基础上,对支撑滞回性能和低周疲劳性能进行了数值模拟。试验... 对19根Q235材质焊接工字形钢支撑进行了等幅轴向循环位移作用下的低周疲劳性能试验,基于观测到的翼缘出现可见裂纹时的循环次数提出了估算支撑低周疲劳寿命的经验公式。在试验基础上,对支撑滞回性能和低周疲劳性能进行了数值模拟。试验及数值模拟结果表明:试件在第1个弹塑性循环受压时就发生了出平面的整体失稳;从第3或第4个循环开始,支撑的抗压、抗拉承载力及单循环耗能进入到稳定退化阶段。将试验及数值模拟得到的支撑稳定承载力及跨中最大横向变形与相关规范、文献计算结果进行了对比,证实了相关规范、文献的可信性。总体上,数值模拟结果与试验结果吻合较好,但离散性小于试验结果。在数值分析得到的应力-应变结果基础上,利用2种临界面损伤模型预测了支撑裂纹萌生时的低周疲劳寿命,预测的裂纹萌生位置与实测位置一致,预测结果基本位于实测结果的3.5倍分散带以内,偏于安全一侧,同时发现残余应力对支撑的低周疲劳寿命基本没有影响。 展开更多

关键词 焊接工字形钢支撑 低周疲劳性能 滞回性能 临界面损伤模型

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C250钢漏斗试样扭转低周疲劳研究 被引量：3

17

作者 赵兴华 蔡力勋 +1 位作者 江志华 包陈 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期83-88,共6页

通过轴向循环拉压实验获得漏斗试样载荷-位移(P-V)曲线,并基于该曲线和有限元反演分析方法获得了材料的循环本构关系。利用该循环本构关系对漏斗试样进行三维扭转有限元分析,获得漏斗根部剪切应力与扭矩之间的转换公式,及漏斗根部剪切... 通过轴向循环拉压实验获得漏斗试样载荷-位移(P-V)曲线,并基于该曲线和有限元反演分析方法获得了材料的循环本构关系。利用该循环本构关系对漏斗试样进行三维扭转有限元分析,获得漏斗根部剪切应力与扭矩之间的转换公式,及漏斗根部剪切应变与名义扭角之间的转换公式,实现了漏斗试样扭转低周疲劳的研究。应用该方法,完成了C250钢漏斗试样常温下一条曲线的扭转低周疲劳实验,揭示了C250钢的疲劳行为,并给出了该材料的Manson-Coffin寿命预测模型。 展开更多

关键词 扭转低周疲劳 应力应变转换公式 有限元反演计算 C250钢漏斗试样 manson-coffin模型

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时效强化X-750镍基合金低周疲劳性能计算及寿命预测 被引量：1

18

作者 屈华鹏 张宏亮 +6 位作者 王留兵 冯翰秋 吴冰洁 陈海涛 郎宇平 宋丹戎 许斌 《热加工工艺》 北大核心 2023年第8期136-140,共5页

研究了核反应堆堆内弹簧用0Cr15Ni70Ti3AlNb(X-750)镍基合金材料时效强化状态下在室温至650℃范围内的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟本构关系式对疲劳性能数据进行了计算和分析。结果表明:与M-C经典关系式相比,在室温、350... 研究了核反应堆堆内弹簧用0Cr15Ni70Ti3AlNb(X-750)镍基合金材料时效强化状态下在室温至650℃范围内的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟本构关系式对疲劳性能数据进行了计算和分析。结果表明:与M-C经典关系式相比,在室温、350、500和650℃条件下,郑修麟关系式获得了更高的拟合一致性,采用该关系式对X-750合金疲劳寿命的预测精度相对更高。 展开更多

关键词 X-750镍基合金 高温低周疲劳性能 M-C模型 郑修麟模型

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钢筋混凝土柱低周疲劳全过程累积损伤性能简化分析方法 被引量：8

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作者 钟铭 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期84-91,共8页

为了有效预测地震作用下钢筋混凝土柱的低周疲劳损伤累积程度与损伤后的剩余承载能力,提出了一种基于单调荷载-位移关系并考虑低周疲劳效应的钢筋混凝土柱损伤承载能力简化分析方法。首先,根据自洽方法并假设裂纹符合Weibull分布,提出... 为了有效预测地震作用下钢筋混凝土柱的低周疲劳损伤累积程度与损伤后的剩余承载能力,提出了一种基于单调荷载-位移关系并考虑低周疲劳效应的钢筋混凝土柱损伤承载能力简化分析方法。首先,根据自洽方法并假设裂纹符合Weibull分布,提出了基于细观机理的混凝土损伤模型,给出了混凝土损伤指标与有效模量、应变的定量表达式,并通过非线性数值分析得到了钢筋混凝土柱的单调荷载-变形曲线;然后,通过分析纵筋的塑性低周疲劳损伤,建立了基于割线刚度的钢筋混凝土柱低周疲劳变形性能损伤计算模型,模型参数根据试验研究获得,推导了柱割线刚度和抗力的衰减规律计算公式;最后,在以上工作的基础上,分析低周疲劳作用对钢筋混凝土柱底截面混凝土和纵筋应变的累积增大效应,得到混凝土损伤后的有效弹性模量,提出了考虑低周疲劳损伤后的钢筋混凝土柱承载能力和变形能力计算方法。编制非线性损伤分析程序,对损伤后试验柱进行了计算分析。结果表明,该方法得到的计算值与试验值的相对误差处于合理范围之内,验证了该方法的可靠性和实用性。 展开更多

关键词 钢筋混凝土柱 低周疲劳 混凝土损伤模型 割线刚度 剩余承载能力 极限变形

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5083H111轧制铝合金的低周疲劳行为 被引量：4

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作者 彭金波 康国政 +2 位作者 刘宇杰 卢福聪 陈辉 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期39-41,45,共4页

在室温下对5083H111轧制铝合金板三个典型方向——轧制方向(RD方向)、与轧制方向成45°角方向(MD方向)、垂直于轧制方向(TD方向)的试样进行了单轴对称应变控制的低调疲劳试验,研究了不同方向试样的循环变形行为和疲劳寿命差异。结... 在室温下对5083H111轧制铝合金板三个典型方向——轧制方向(RD方向)、与轧制方向成45°角方向(MD方向)、垂直于轧制方向(TD方向)的试样进行了单轴对称应变控制的低调疲劳试验,研究了不同方向试样的循环变形行为和疲劳寿命差异。结果表明:铝合金板在三个方向上都表现出了明显的循环硬化特性,即在恒定的应变幅下,三个方向的响应应力幅均随着循环次数的增加而增大,并且外加应变幅越大,响应应力幅也越大;三个方向的低周疲劳ε-Nf曲线差别不明显;三参数幂函数寿命模型可以很好地预测5083H111铝合金的低周疲劳寿命。 展开更多

关键词 5083铝合金 低周疲劳行为 三参数幂函数寿命模型 疲劳寿命

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