金属材料缺口件疲劳寿命预测方法研究

发布时间：2022-01-03 23:47

　　由金属疲劳引发的安全事故数不胜数,加上疲劳断裂往往没有任何前兆就突然发生,给实际工程结构埋下重大安全隐患,因此准确预测零构件的疲劳寿命显得尤为重要。为此本文在前人的研究基础之上,对已有的疲劳寿命预测模型加以改进,旨在得到更接近零构件真实寿命的寿命预测模型,开展的具体工作如下:（1）针对应力场强法能够反映多轴应力和临界距离理论计算简捷的特点,以临界距离理论的线法模型为基础对其加以改进,以等效应力代替最大主应力,以等效应力的平均值代替最大主应力的平均值作为控制疲劳行为的有效应力,建立了能够反映缺口根部多轴应力而计算又相对简单的寿命预测新模型。（2）参照已有寿命预测模型的基本假设,给出了缺口件和光滑件的疲劳损伤等效关系的假设,从这一基本假设出发,给出了新模型中疲劳破坏区特征长度L的确定方法,结合有限元分析确定了2A12铝合金不同缺口件的疲劳破坏区特征长度。拟合得出2A12铝合金材料S-N曲线幂函数形式的数学表达式,利用新模型预测了2A12铝合金中心圆孔缺口平板、中心腰形孔缺口平板以及双侧U形缺口平板试件的疲劳寿命,并将预测结果和名义应力法、应力场强法模型的预测结果以及试验结果做了比对。（3）... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

疲劳断裂事故

图 2-2 循环应力应变曲线 1 R 的条件下，施加不同的应变水平，得到一系线群，连接这些滞后回线群的端点的得到的曲线称 所示。与单调拉伸应力应变曲线不同是，如果材料为曲线位于单调应力应变曲线上方；相反，如果为循两条曲线的斜率始终相同，不因硬化或者软化而异下近似表达式表示'1' na aa ae apE K强度系数；'n 为循环硬化指数，都为材料常数； E力应变曲线描述的是材料在循环稳定后的应力应变则描述了材料在不同循环次数时的应力应变响应。

图 2-6 局部应力应变法模型基本假设口件名义应力； 为光滑件名义应力。图 2-7 局部应力应变法预测疲劳寿命流程应力应变法预测金属材料缺口件的疲劳寿命及 -N曲线数据。局部应力应变的计算通常有稳危险部位名义应力谱危险点局部应力应变谱累积损伤几何尺寸循环 σ- 曲线 -N曲线疲劳累积损伤理论

【参考文献】：
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本文编号：3567214