基于临界域内禀损伤耗散的新型应力场强理论

发布时间：2021-04-10 19:55

　　疲劳失效作为最严重的材料破坏形式之一,危及着构件安全运行并可能造成巨大的经济损失。在现代工业领域,约有80%以上的结构强度破坏都是由于疲劳造成的,如铁轨、飞机、航天器、汽轮机及轧机传动轴等都不同程度受到疲劳失效的威胁。由于现代机械构件大多数需要满足长寿命使用要求,使得高周疲劳损伤成为了构件主要损伤形式之一。过低估计结构件高周疲劳强度无法发挥其强度潜能,不利于提高经济效益,而过高估计则威胁结构件服役安全性,可能导致安全事故,因此,开展结构件高周疲劳强度高精度预测具有深远的工程应用价值,而构建相应的理论模型是解决上述问题的关键科学问题。以应力不变量法、临界损伤面法、细观积分法、能量法和损伤力学法等为代表的临界点法,聚集危险点处应力应变,以危险点应力应变构建损伤控制参数从而建立高周疲劳破坏准则。结构件高周疲劳损伤是发生于某一特定区域的、渐变的、并伴有裂纹萌生和扩展的过程,因此,临界点法与高周疲劳破坏物理现象不吻合,而临界域方法聚焦某一特定区域疲劳损伤历程,与疲劳破坏物理现象相吻合。以传统应力场强法为代表的临界域方法,虽有较强的物理意义,但场域破坏应力函数及其权函数缺乏相应的力学机理,缺乏破坏... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

测试模型预测

第6章典型缺口件寿命预测-101-设置材料参数如图6-8所示。根据文献[99]，试样施加载荷如表6-4所示，含有位移载荷和力载荷，力载荷为对称拉压施载，对应有限元模型中位移加载端和力加载端，如图6-9所示。需要指出的是，为提高有限元分析速度，舍弃DN-B过渡圆弧夹持端，将加载力和位移直接加载试验段。考虑到对称拉压，由式(2-34)可知，Dc为一定值，可取0.5[72]。将UMAT子程序damvar.f嵌入有限元ABAQUS，实现初始临界域内每一个积分点无损状态下损伤驱动力和当量应力幅计算，并这些数据输入.dat文件，图6-10为DN-A双缺口试件初始临界域损伤驱动力场和当量应力幅常图6-7DN-A双缺口试件有限元模型Fig.6-7FiniteelementmodelofDN-Adouble-notchspecimen图6-8DN-B型双缺口试件有限元模型Fig.6-8FiniteelementmodelofDN-Bdouble-notchspecimen

DN-B型双缺

【参考文献】：
期刊论文
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[3]考虑附加强化效应的多轴稳态循环塑性本构模型[J]. 李静,李春旺,张忠平.  哈尔滨工业大学学报. 2017(11)
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[6]考虑附加强化效应的多轴高周疲劳损伤演化模型[J]. 彭艳,李浩然.  机械工程学报. 2015(16)
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博士论文
[1]金属材料应力疲劳寿命评价模型[D]. 侯善芹.上海交通大学 2016
[2]结构多轴疲劳寿命预测的场强法[D]. 夏天翔.南京航空航天大学 2016
[3]复杂应力场下结构高周疲劳寿命分析[D]. 张成成.南京航空航天大学 2010
[4]损伤力学方法预估构件的疲劳裂纹形成寿命[D]. 谭文锋.燕山大学 2009
[5]金属材料的多轴疲劳行为与寿命估算[D]. 王英玉.南京航空航天大学 2005

硕士论文
[1]基于损伤力学的多轴高周疲劳寿命预测方法研究[D]. 李浩然.燕山大学 2015
[2]基于ANSYS的损伤力学—有效应力法预估构件寿命[D]. 丁新星.燕山大学 2011



本文编号：3130244