疲劳裂纹扩展与寿命计算.ppt
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疲劳裂纹扩展与寿命计算绪论本讲内容参考资料疲劳裂纹研究的目的——定寿:精确地估算机械结构的零构件的疲劳寿命,保证在服役期内零构件不会发生疲劳失效。延寿:采用经济而有效的技术和管理措施延长疲劳寿命1含裂纹结构的安全性2疲劳失效过程与机制2.1疲劳裂纹萌生过程及机理2疲劳失效过程与机制2疲劳失效过程与机制2疲劳失效过程与机制塑性钝化模型3疲劳裂纹的亚临界扩展疲劳裂纹的亚临界扩展3.1疲劳裂纹扩展速率3.1疲劳裂纹扩展速率3.1疲劳裂纹扩展速率的计算3.2Paris公式3.3疲劳裂纹亚临界扩展规律3.3疲劳裂纹
基于虚拟裂纹闭合法的裂纹扩展与疲劳寿命研究.doc
基于虚拟裂纹闭合法的裂纹扩展与疲劳寿命研究断裂力学在结构、机械、岩土、航空航天、船舶与海洋工程、核电、油气管道等工程领域有着广泛的应用。但只有极少数断裂力学问题存在解析解,绝大多数工程实际中所遇到的断裂力学问题都要借助于数值分析方法才能够解决。本文首先介绍了基于有限元法计算断裂参数的各种数值方法,包括计算应力强度因子的外推技术,计算J-积分的等效区域积分技术,计算应变能释放率的虚拟裂纹扩展技术。然后着重介绍了具有方便、效率高、计算精度高、不依赖网格尺寸和裂纹尖端无需特殊单元等特点的虚拟裂纹闭合法(Virt
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本发明涉及一种基于涡轮盘低循环疲劳裂纹扩展寿命预测方法,步骤:(1)利用扫描电镜采集涡轮盘不同采样部位微观数据,得到分布规律;(2)针对不同取样部位设计低循环疲劳试验采集宏观数据;(3)依据(1)和(2)中采集的数据,得到寿命分散因子的分布和考虑涡轮盘不同取样位置寿命分散性的Paris公式;(4)通过静强度分析得到危险点部位应力强度因子△K,利用(3)中得到的寿命分散因子和考虑寿命分散性的Paris公式,积分后得到裂纹扩展寿命与裂纹长度关系,根据裂纹长度给出裂纹扩展寿命。
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本发明公开了一种基于晶体塑性的疲劳裂纹萌生与扩展的损伤寿命评估方法,包括以下步骤:S1、根据CT金属试件,构建微观结构信息的介观尺度网格计算模型;S2、根据介观尺度网格计算模型,计算剪切应变率增量,构建介观尺度材料本构模型;S3、基于介观尺度材料本构模型,构建裂纹扩展驱动力模型;S4、基于裂纹扩展驱动力模型,构建以能量为基准的疲劳损伤模型,进行损伤寿命评估;本发明解决了无法定量直观计算疲劳裂纹萌生与扩展行为的问题。
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本发明公开了一种适用于谱载荷下的疲劳裂纹扩展寿命的预测方法,包括如下步骤:步骤1,使用条带屈服模型按照载荷逐次顺序计算谱载荷下裂纹尖端临近区域的残余应力场分布;步骤2,将得到的残余应力场按照裂纹尖端前部残余应力场的合成规则进行合并;步骤3,计算合成得到的残余应力场对应的残余应力强度因子;步骤4,建立疲劳裂纹扩展寿命预测模型并求解,得到裂纹扩展长度;步骤5,用原裂纹长度与求解得到的裂纹扩展长度之和替换原裂纹长度,并重复步骤1?步骤4,直到裂纹长度到达断裂韧度对应的断裂裂纹长度停止,统计循环数。本发明可适用于