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高温合金电子束焊接头疲劳裂纹萌生模拟
1
作者
吕琳琳
刘小刚
+1 位作者
朱阳阳
彭伟平
《焊接学报》
北大核心
2025年第10期52-61,共10页
为了为揭示高温合金电子束焊接头疲劳损伤机理,准确预测其寿命,开展了焊接接头疲劳裂纹萌生模拟方法研究.将循环滞回能模型与连续介质损伤力学理论相结合建立损伤参量,采用python语言对Abaqus数值模拟软件进行二次开发,建立了疲劳裂纹...
为了为揭示高温合金电子束焊接头疲劳损伤机理,准确预测其寿命,开展了焊接接头疲劳裂纹萌生模拟方法研究.将循环滞回能模型与连续介质损伤力学理论相结合建立损伤参量,采用python语言对Abaqus数值模拟软件进行二次开发,建立了疲劳裂纹萌生数值模拟方法.针对GH4169电子束焊接头,根据金相试验结果采用改进的Voronoi图法建立焊缝区微观组织几何模型,并生成多滑移带模型.基于上述方法开展了电子束焊接头不同应变幅值下的疲劳裂纹萌生模拟.结果表明,疲劳裂纹均萌生于接头热影响区(heat affected zone,HAZ),把裂纹长度达到500μm时的循环数定义为裂纹萌生寿命,随着应变幅值的增大,裂纹萌生寿命逐渐降低,模拟预测寿命与试验数据吻合较好.开展了缺口件疲劳试验及模拟仿真,结果表明,模拟得到的疲劳裂纹萌生位置、微观扩展及连接规律与试验结果一致,进一步验证了文中方法的有效性.
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关键词
电子束焊接头
Voronoi图法
微观组织建模
循环滞回能模型
疲劳裂纹萌生
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职称材料
基于Tanaka-Mura模型的电子束焊接头疲劳裂纹萌生模拟
被引量：
4
2
作者
刘小刚
朱阳阳
+1 位作者
申顺
彭伟平
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期98-106,共9页
为揭示高温合金电子束焊接头的疲劳特性,对其开展了疲劳裂纹萌生数值模拟研究。考虑焊缝区微观组织特性,对Voronoi图法进行改进,建立了焊缝区包含柱状晶、细等轴晶及粗等轴晶的混合晶区微观组织模型;对ABAQUS进行二次开发,考虑晶粒随机...
为揭示高温合金电子束焊接头的疲劳特性,对其开展了疲劳裂纹萌生数值模拟研究。考虑焊缝区微观组织特性,对Voronoi图法进行改进,建立了焊缝区包含柱状晶、细等轴晶及粗等轴晶的混合晶区微观组织模型;对ABAQUS进行二次开发,考虑晶粒随机取向,生成晶粒多滑移带模型。基于Tanaka-Mura位错滑移模型,编写了疲劳裂纹萌生算法,考虑晶界处裂纹的连接与合并,对算法进行了改进,并结合有限元计算建立了电子束焊接头疲劳裂纹萌生数值模拟方法。基于上述方法对GH4169电子束焊接头不同载荷大小的疲劳裂纹萌生进行数值模拟,分析了裂纹萌生过程及萌生寿命,并与试验结果进行对比验证;还探讨了不同热影响区晶粒尺寸对焊接接头疲劳裂纹萌生的影响规律。结果表明,电子束焊接头疲劳裂纹均萌生于热影响区,但随着载荷水平的提高,萌生位置向熔合区一侧靠近;当热影响区晶粒尺寸与母材区晶粒尺寸越接近时,接头疲劳寿命越长。
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关键词
高温合金
电子束焊接头
Tanaka-Mura模型
疲劳裂纹萌生
微观组织
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职称材料
题名
高温合金电子束焊接头疲劳裂纹萌生模拟
1
作者
吕琳琳
刘小刚
朱阳阳
彭伟平
机构
南京航空航天大学
江苏奇纳新材料科技有限公司
出处
《焊接学报》
北大核心
2025年第10期52-61,共10页
基金
国家科技重大专项(J2019-IV-0008-0076)。
文摘
为了为揭示高温合金电子束焊接头疲劳损伤机理,准确预测其寿命,开展了焊接接头疲劳裂纹萌生模拟方法研究.将循环滞回能模型与连续介质损伤力学理论相结合建立损伤参量,采用python语言对Abaqus数值模拟软件进行二次开发,建立了疲劳裂纹萌生数值模拟方法.针对GH4169电子束焊接头,根据金相试验结果采用改进的Voronoi图法建立焊缝区微观组织几何模型,并生成多滑移带模型.基于上述方法开展了电子束焊接头不同应变幅值下的疲劳裂纹萌生模拟.结果表明,疲劳裂纹均萌生于接头热影响区(heat affected zone,HAZ),把裂纹长度达到500μm时的循环数定义为裂纹萌生寿命,随着应变幅值的增大,裂纹萌生寿命逐渐降低,模拟预测寿命与试验数据吻合较好.开展了缺口件疲劳试验及模拟仿真,结果表明,模拟得到的疲劳裂纹萌生位置、微观扩展及连接规律与试验结果一致,进一步验证了文中方法的有效性.
关键词
电子束焊接头
Voronoi图法
微观组织建模
循环滞回能模型
疲劳裂纹萌生
Keywords
electron beam welding joint
Voronoi diagram method
microstructure mode
cyclic hysteretic energy model
fatigue crack initiation
分类号
TG407 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
基于Tanaka-Mura模型的电子束焊接头疲劳裂纹萌生模拟
被引量：
4
2
作者
刘小刚
朱阳阳
申顺
彭伟平
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
江苏奇纳新材料科技有限公司
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期98-106,共9页
基金
国家科技重大专项(2017-Ⅳ-0012-0049)
中央高校基本科研业务费(NS2021014)。
文摘
为揭示高温合金电子束焊接头的疲劳特性,对其开展了疲劳裂纹萌生数值模拟研究。考虑焊缝区微观组织特性,对Voronoi图法进行改进,建立了焊缝区包含柱状晶、细等轴晶及粗等轴晶的混合晶区微观组织模型;对ABAQUS进行二次开发,考虑晶粒随机取向,生成晶粒多滑移带模型。基于Tanaka-Mura位错滑移模型,编写了疲劳裂纹萌生算法,考虑晶界处裂纹的连接与合并,对算法进行了改进,并结合有限元计算建立了电子束焊接头疲劳裂纹萌生数值模拟方法。基于上述方法对GH4169电子束焊接头不同载荷大小的疲劳裂纹萌生进行数值模拟,分析了裂纹萌生过程及萌生寿命,并与试验结果进行对比验证;还探讨了不同热影响区晶粒尺寸对焊接接头疲劳裂纹萌生的影响规律。结果表明,电子束焊接头疲劳裂纹均萌生于热影响区,但随着载荷水平的提高,萌生位置向熔合区一侧靠近;当热影响区晶粒尺寸与母材区晶粒尺寸越接近时,接头疲劳寿命越长。
关键词
高温合金
电子束焊接头
Tanaka-Mura模型
疲劳裂纹萌生
微观组织
Keywords
Superalloy
Electron beam welded joints
Tanaka-Mura model
Fatigue crack initiation
Microstructure
分类号
V231.9 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高温合金电子束焊接头疲劳裂纹萌生模拟
吕琳琳
刘小刚
朱阳阳
彭伟平
《焊接学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于Tanaka-Mura模型的电子束焊接头疲劳裂纹萌生模拟
刘小刚
朱阳阳
申顺
彭伟平
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
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下载PDF
职称材料
已选择
0
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