多轴变幅载荷下基于载荷支配模式的缺口件疲劳寿命预测方法

发布时间：2020-12-21 05:49

　　提出一种多轴变幅载荷下基于载荷支配模式的缺口件疲劳寿命预测方法。首先,通过循环计数方法确定多轴变幅载荷历程的计数循环（反复）;其次,通过材料的循环应力应变关系和Neuber法推导出虚拟等效应变与真实等效应力之间的关系,并且分别将拉伸型和剪切型Shang-Wang多轴疲劳损伤参数替换虚拟等效应变幅来求解临界面上的真实等效应力幅;然后,通过真实等效应力幅和Neuber法则计算临界面上真实的拉压和剪切等效应变幅,并运用Manson-Coffin方程分别计算缺口部件的拉压和剪切疲劳寿命;最后,选择拉压和剪切疲劳损伤值中的较大值作为每个计数反复的疲劳损伤,并采用Miner法则进行疲劳损伤累积。缺口件多轴疲劳试验结果表明,采用基于载荷支配模式的缺口件疲劳寿命预测方法具有较高的预测准确度。 

【文章来源】：压力容器. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

多轴载荷下缺口根部的应力和应变状态

3种缺口轴试件的几何形状和尺寸

图2 3种缺口轴试件的几何形状和尺寸采用本文提出的基于载荷控制模式的缺口件疲劳寿命预测方法对SAE 1045钢、7050-T7451铝合金、GH 4169镍基合金缺口件试验数据进行寿命预测，预测结果见图3。可以看出，提出的疲劳寿命预测方法能够较为准确地评估多轴变幅载荷下SAE 1045钢、7050-T7451铝合金、GH 4169镍基合金缺口件的疲劳寿命，预测结果大部分在3倍因子以内。本文提出的疲劳寿命预测方法结合Miner线性损伤累积法则进行疲劳寿命预测，而Miner线性损伤累积法则没有考虑加载顺序对累积疲劳损伤的影响。为了考虑载荷顺序对累积损伤的影响，可以将提出的方法结合非线性疲劳损伤累积法则，这仍需要进一步试验验证。


本文编号：2929303