復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫低周疲勞短裂紋合體與干涉行為研究.pdf

1、本文是以復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫疲勞表面短裂紋合體與干涉行為為研究對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)所獲得的短裂紋特征與已知的短裂紋規(guī)律，建立起描述其演化過程的物理模型，基于MonteCarlo方法，來對(duì)短裂紋群體萌生、擴(kuò)展、合體與干涉行為進(jìn)行可視化再現(xiàn)。吸收實(shí)驗(yàn)和理論分析結(jié)果分析疲勞損傷參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壽命、余壽命預(yù)測(cè)。本文的主要內(nèi)容可概述如下： 1、論述了疲勞裂紋研究的背景及意義，系統(tǒng)地評(píng)述了當(dāng)前疲勞學(xué)界正在探討的各種疲勞長(zhǎng)、短裂紋模型。 2、

2、參與并完成了16MnR材料的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫疲勞表面短裂紋合體與干涉行為的實(shí)驗(yàn)研究，采用中斷試驗(yàn)和復(fù)膜技術(shù)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫疲勞表面短裂紋合體與干涉行為的觀測(cè)與分析，獲得了其演化特征及損傷機(jī)理。 3、根據(jù)金屬凝固過程是一MonteCarlo過程，建立了金屬材料顯微組織的簡(jiǎn)化MonteCarlo方法，采用“隨機(jī)投放，等速增長(zhǎng)，遂點(diǎn)掃描法”的方法形成晶界圖，并通過識(shí)別晶界中的三重點(diǎn)，剔除奇異三重點(diǎn)，從而獲得晶界結(jié)

3、構(gòu)的直線近似形態(tài)圖，為細(xì)觀組織短裂紋的數(shù)值模擬做好準(zhǔn)備。 4、用MonteCarlo方法建立了描述疲勞短裂紋萌生、擴(kuò)展、合體與干涉過程的物理模型，模型計(jì)及了組織結(jié)構(gòu)的障礙作用及裂紋之間的干涉效應(yīng)及合體現(xiàn)象，可以定量的描述裂紋萌生、擴(kuò)展、合體與干涉的全過程，實(shí)現(xiàn)了材料疲勞損傷細(xì)觀物理過程的可視化再現(xiàn)。 5、本文對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析，并探討了表征材料損傷的疲勞損傷參數(shù)，最終提出一定面積上的裂紋總長(zhǎng)度可以做為材料損傷的疲勞損傷