疲劳蠕变交互作用论文_胡丽娜

导读:本文包含了疲劳蠕变交互作用论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:疲劳,损伤,作用,寿命,断口,高温,合金。

疲劳蠕变交互作用论文文献综述

胡丽娜[1](2015)在《快堆钠管道高温条件下蠕变-疲劳交互作用研究》一文中研究指出中国实验快堆的主回路冷却系统和事故余热排出系统中部分管道的工作温度超过材料的蠕变温度(427℃),反应堆的设计寿期为30a,在运行中管道承受着反复的热载荷和机械载荷。为了确保反应堆的安全运行,必须对承受长期高温热循环载荷的钠管道进行疲劳和高温蠕变分析,进而完善快堆高温钠管道的安全分析和寿命评估,为CFR600运行寿命提供技术支持。从20世纪40年代起,已提出了近百个蠕变-疲劳寿命预测模型,(本文来源于《中国原子能科学研究院年报》期刊2015年00期)

李聪成,荆洪阳,徐连勇,韩永典,张文[2](2016)在《蠕变疲劳交互作用下裂纹萌生的有限元模拟》一文中研究指出通过结合初始应力应变场与连续损伤力学理论以及单元失效和裂纹萌生准则,构建了蠕变-疲劳交互作用下裂纹萌生的预测模型,将模型编写为UMAT耦合到ABAQUS有限元分析软件中,实现了初始无缺陷结构蠕变-疲劳交互作用下裂纹萌生的有限元模拟,并分析了影响裂纹萌生寿命的因素.通过与线性累计损伤理论对比发现,裂纹萌生位置蠕变损伤和疲劳损伤具有相互促进作用,蠕变疲劳的交互作用使裂纹萌生寿命减小;蠕变和疲劳载荷加载顺序对损伤的累积具有很大影响,模拟发现承受蠕变载荷的结构在承受后续循环载荷下总损伤值更大,裂纹萌生寿命更短.(本文来源于《焊接学报》期刊2016年08期)

陈凌,张贤明,刘飞,欧阳平,刘先斌[3](2016)在《一种基于熵增理论的疲劳-蠕变交互作用损伤模型及试验验证》一文中研究指出根据经典热力学理论,材料疲劳-蠕变交互作用下的损伤过程可视为系统熵增的累积,当熵增积累到临界值时,材料发生失效断裂。按此理论,并基于连续损伤力学和能量守恒定律,以系统熵增的变化来描述材料损伤,建立了一种疲劳-蠕变交互作用的损伤模型。为验证该模型,进行了540℃和520℃环境下1.25Cr-0.5Mo钢应力控制的梯形波加载试验,以材料的残余应变反映熵增积累,选取残余应变的变化作为损伤变量,用上述损伤模型进行了材料疲劳-蠕变交互作用的损伤演化描述,结果表明实测损伤点数据与该模型的损伤演化规律符合较好。(本文来源于《中国机械工程》期刊2016年10期)

丁彪,梁永纯,钟万里,秦学智,周兰章[4](2016)在《保载时间和温度对DZ445合金的蠕变——疲劳交互作用行为的影响》一文中研究指出本文研究了定向凝固镍基高温合金DZ445的蠕变—疲劳行为。分别在900℃、850℃、总应变范围为1.6%的应变条件下进行不同拉伸保载时间的试验。进行了蠕变—疲劳寿命分析,并结合微观断口观察,对相应的疲劳断裂的机制进行了分析。结果表明,相同应变范围下,温度的升高会降低蠕变—疲劳寿命。相同温度下,随着保载时间的增加,合金的蠕变—疲劳寿命呈现先降低后增加的趋势。没有拉伸保载条件下,断口出现疲劳源区,裂纹扩展区,有典型的疲劳条带。随着保载时间的增加,有撕裂棱的出现,伴随着沿晶—穿晶混合特征,当保载时间增加到5分钟时,断口出现韧窝和沿晶断裂,趋向于蠕变和塑性断裂的混合特征。(本文来源于《第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集》期刊2016-04-15)

杨皓[5](2016)在《蠕变疲劳交互作用下多晶金属材料的损伤研究和寿命预测》一文中研究指出现代工业正在向着高温、高压的方向快速发展,在石油化工、航空航天、能源动力等行业中,越来越多的机械设备和构件,如大型燃气轮机、航空发动机、核电站设备、冶金机械等长期在高温高压条件下工作,承受着越来越高的温度和载荷作用,在这样的条件下,严重威胁其安全的蠕变和疲劳破坏问题日益突出,特别是蠕变和疲劳两者交互作用下的破坏事故不断发生,早已引起人们的重视。单纯的蠕变或疲劳问题是比较传统的工程问题,而蠕变疲劳交互作用下的损伤问题更值得我们关注,也更符合上述实际工程中的情况。本文从微观模型、模拟演化和寿命预测等几个方面对几种典型的多晶金属材料在蠕变疲劳交互作用条件下的损伤问题进行了分析。从微观角度出发,改进并应用孔洞增长演化方程,利用Voronoi多边形剖分方法,建立多晶金属材料的晶粒晶界分布模型,并随机生成了晶界中的孔洞萌生点,计算了晶界中孔洞在蠕变疲劳交互作用条件下的演化规律。同时定义了孔洞占晶界的百分比为参数的损伤变量,研究了其随载荷、温度、保载时间、晶粒尺寸等影响因素的变化规律。为了更准确和直观地描述孔洞演化过程,通过编制程序,建立了能够表现微观孔洞演化的有限元中循环计算方法和流程,其中考虑到了每个载荷循环中应力和孔洞都会互相影响和随时间变化,更符合真实工况。这种计算方法和流程可以应用于多种典型多晶金属材料的孔洞演化分析上。在基于Gurson本构的研究疲劳问题的损伤模型中,孔洞百分比是一个重要的参量,在此损伤模型中引入由蠕变效应导致的孔洞百分比的增加项,并将其用于蠕变疲劳交互作用条件下的情况。通过一个滚动轴承模型的验证,证明改进模型较纯疲劳条件下的损伤有显着增加,也实现了一种通过孔洞百分比分析蠕变疲劳共同损伤的标量方法。最后,对四种常用的疲劳蠕变交互作用下寿命预测方法进行了评估和比较,并选取其中精度较高且更有较明确物理含义的滞回能量法的一个改进模型对Grade91钢进行了更好的蠕变疲劳寿命预测。(本文来源于《清华大学》期刊2016-04-01)

陈亚军,高春瑾,杨旭东,褚玉龙[6](2016)在《不同温度下1Cr18Ni9Ti钢高温疲劳与蠕变的交互作用》一文中研究指出为研究不同温度下高温疲劳与蠕变的交互作用,分别在600,625,650,675,700℃下对1Cr18Ni9Ti钢进行静态蠕变试验和高温疲劳-蠕变试验,得到了蠕变寿命和高温疲劳-蠕变寿命,并用数值模拟计算得到了不同温度下的高温疲劳寿命;之后,综合上述数据计算出了蠕变损伤和高温疲劳损伤,再结合带交互作用系数的寿命预测公式得到了不同温度下高温疲劳和蠕变的交互作用系数,最后研究了温度对交互作用系数的影响。结果表明:温度低于625℃时,交互作用系数为负数;温度高于625℃时,交互作用系数为正数;随着温度升高,交互作用曲线向蠕变损伤方向弯曲。(本文来源于《机械工程材料》期刊2016年03期)

余龙[7](2015)在《高铌TiAl合金疲劳—蠕变交互作用研究》一文中研究指出高铌TiAl合金以其优异的高温力学性能和较低的密度在航空、航天以及汽车发动机等领域显示了巨大的发展潜力,是Ni基高温合金潜在的替代材料。目前,高铌TiAl合金已被列为我国重点发展的航空发动机材料之一,受到了国家“973”及军工“863”项目的资助,其在成分设计、组织控制、制备成型以及加工焊接等方面取得了一系列进展,但在性能表征以及可靠性评估方面的研究还不够充分,尤其是在高温服役条件下,由疲劳和蠕变交互作用引起的损伤失效则更缺乏深入系统的研究,严重影响了该合金的进一步应用和设计开发。基于上述研究背景,本文围绕近片层组织高铌TiAl合金的高温疲劳—蠕变交互作用对其相关的高温力学性能展开了研究。具体内容包括高温拉伸及断裂韧性的研究、高温蠕变性能的研究、高温疲劳性能的研究以及高温疲劳—蠕变交互作用的研究。主要结论如下:高铌TiAl合金的高温拉伸性能和断裂韧性受显微组织和裂纹萌生及扩展行为的影响。SEM原位观察及断口观察表明,近片层组织的高铌TiAl合金在拉伸过程中裂纹主要在片层团界处萌生并且沿着片层团界扩展,相反,全片层组织在拉伸过程中裂纹主要在片层界面处萌生并且沿着片层界面扩展。由于裂纹沿晶界萌生和扩展降低了局部的应力集中,因此近片层组织的拉伸性能优于全片层组织。而由于裂纹沿晶界扩展的阻力小于裂纹沿片层界面或穿片层界面扩展的阻力,因此表现出近片层组织的断裂韧性低于全片层组织的特点。高铌TiAl合金的高温蠕变性能研究结果表明,随着温度或蠕变应力的增加,其最小蠕变速率(εmin)增加,蠕变寿命(Tr)降低。其蠕变的寿命预测公式为:logTr(h)+0.94×logεmin(%/h)=0.07SEM原位观察表明,其蠕变变形的叁阶段与裂纹的萌生、扩展及相互连接相互对应。在稳态蠕变阶段主要表现为裂纹的萌生和扩展,而在加速扩展阶段则主要表现为裂纹的相互连接。微观机制分析表明,对应于不同的应力水平,其蠕变变形机制不同:低应力区为晶格扩散,中等应力区为位错滑移、高应力区为孪晶变形。高铌TiAl合金在高温疲劳变形时,应力比(R)对其疲劳寿命及变形机制有显着的影响。当0.1≤R≤0.4时,疲劳寿命(NT)受疲劳—蠕变交互作用控制,表现为极小值特征,其寿命预测公式为其中,σa为循环应力幅,σm为平均应力。当0.4≤R≤1时,疲劳寿命(Nf)由蠕变变形控制,并且随R增加N减小。其相应的寿命预测公式为:Nf=1.17×1020σm-5.46SEM原位观察表明,随着R的增加,疲劳断裂方式由R=0.1时的穿晶开裂转变为R=0.2和0.3时的穿晶和沿晶混合开裂,再到R≥0.4时的沿晶开裂。相应地,微观机制分析表明,疲劳变形机制由位错滑移和位错攀移转变为位错滑移和孪晶变形,再转变为孪晶变形。并且,加载频率对其疲劳性能也有一定的影响作用。随着加载频率(D的降低,疲劳断裂方式由f=10 Hz和1 Hz时的穿晶开裂转变为f=0.05 Hz和0.025 Hz时的沿晶和穿晶开裂;相应地,疲劳变形机制由位错滑移和位错攀移转变为孪晶变形和位错滑移。不同加载频率下的疲劳寿命公式为:Nf=118887.96(f)1.01高铌TiAl合金疲劳—蠕变交互作用研究表明,随着有效保载时间(△t/tp)的增加,其寿命(Nf)呈线性降低。其相应的寿命预测公式为:Nf=N10-Ktp/ΔtSEM原位观察表明,随着有效保载时间的增加,裂纹在片层团界面处的萌生几率明显增大,并且其裂纹扩展方式与纯疲劳和纯蠕变变形时的裂纹扩展方式显着不同,表现为混合的裂纹扩展特征。这种混合的裂纹扩展特征加速了裂纹的扩展速率,导致其寿命急剧下降。微观机制分析表明,位错滑移和孪晶变形共存是其疲劳—蠕变交互作用的典型特征。(本文来源于《北京科技大学》期刊2015-12-24)

唐梦茹[8](2015)在《P92钢在蠕变—疲劳交互作用下的裂纹扩展行为研究》一文中研究指出随着我国工业的发展,许多大型设备长期在高温、高压工况下服役,往往这些设备和容器承受较高的温度和复杂载荷作用,它们的典型失效形式主要为疲劳、蠕变及蠕变-疲劳交互。材料在蠕变-疲劳交互作用下的损耗与破坏,不仅仅是单纯的蠕变或者疲劳所造成的,因此若单纯从蠕变或者疲劳方式研究材料的失效行为,已经不能满足材料的可靠性研究。为保证高温结构结构完整性,研究高温蠕变-疲劳交互作用下的裂纹扩展具有重要意义。本文主要以P92耐热钢为研究对象,开展了P92钢在630℃下蠕变-疲劳裂纹扩展试验研究,主要工作和结论如下:(1)基于所建立的蠕变-疲劳裂纹扩展试验系统,进行了P92钢在630℃下的应力控制的蠕变-疲劳裂纹扩展试验,研究不同保载时间、试样厚度与裂纹深度对蠕变-疲劳裂纹扩展行为的影响,研究发现,随着保载时间的增大,裂纹初始扩展阶段与稳定扩展阶段所占比例逐渐增加,在同一t avg(C)下,裂纹扩展速率也逐渐增大;在同一t avg(C)下,裂纹深度0a/w为0.35时的裂纹扩展速率最大;厚度7.5mm与10mm对蠕变-疲劳裂纹扩展无影响,其裂纹扩展速率均大于试样厚度为5mm时的裂纹扩展速率。(2)P92钢在高温蠕变-疲劳交互作用下的断口主要表现为蠕变孔洞以及微裂纹;循环载荷作用在晶界产生复杂的应力,使得韧窝、孔洞的成核与聚集程度加强,造成孔洞大而深。微裂纹的形成可能是由于韧窝或蠕变孔洞发生强烈聚集,并快速长大,形成微裂纹。(3)P92钢在蠕变-疲劳交互作用下的断裂属于蠕变韧性断裂,应该用t avg(C)作为裂纹扩展的断裂参量;i fa-lg(N/N)曲线以及da/dN-N曲线中的拐点,分别对应蠕变-疲劳裂纹萌生区向扩展区转变周次以及扩展区向瞬断区转变的周次(4)根据Saxena线性迭加模型,建立了P92钢在蠕变-疲劳交互下的裂纹扩展速率预测公式,在一定的误差范围内,Saxena线性迭加公式可以较好的预测裂纹扩展速率。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01)

周红伟,何宜柱,吕继祖[9](2015)在《TP347H不锈钢蠕变—疲劳交互作用研究》一文中研究指出在550℃和对称应变控制下,研究了超(超)临界机组用TP347H不锈钢低周疲劳和蠕变-疲劳交互作用行为,应变幅为±1.0%,拉伸应变保持时间为30 s和300 s。分析比较了蠕变和应变保持时间对低周疲劳寿命的影响规律。研究结果表明,蠕变-疲劳交互作用条件下的循环应力高于低周疲劳对应的值,且蠕变-疲劳寿命低于低周疲劳寿命;随着应变保持时间的增加,循环应力随之增加,而疲劳寿命随之减少。通过投射电子显微镜(TEM)观测可知,在应变保持下不锈钢中没有显着的析出相形成,较高的循环应力非析出强化所致。在550℃低周疲劳和蠕变-疲劳交互作用条件下,TP347H中都出现了动态应变时效(DSA),该效应与扩散溶质原子(如Cr和Nb)和可动位错交互作用有关。但与低周疲劳相比,在蠕变-疲劳的应变保持阶段,溶质原子有充分的时间向可动位错处扩散并对位错形成更有效的钉扎,位错密度迅速增值,此时DSA诱导变形强化比低周疲劳下的更为显着,因此具有较高的循环应力。而高的循环应力加速裂纹萌生和裂纹扩展,降低高温疲劳寿命。(本文来源于《第十四届中国体视学与图像分析学术会议论文集》期刊2015-09-16)

高春瑾[10](2015)在《航空材料热疲劳—蠕变交互作用模型的研究》一文中研究指出安全是民用航空领域的头等大事,航空材料寿命预测一直以来都是航空科研工作者重点研究的问题。然而有很多的航空材料是在高温环境下进行工作,受到高温疲劳与蠕变作用的双重影响。疲劳与蠕变损伤机理和产生的效果都不相同,分开考虑疲劳和蠕变损伤来计算寿命往往与试验测得的寿命有偏差,于是研究高温疲劳与蠕变的交互作用对材料的寿命预测变得非常重要。为了研究1Cr18Ni9Ti材料在高温疲劳与蠕变双重作用下的寿命预测问题,本文首先对使用线性转化法在不同温度下分别预测了寿命,发现与实际试验测出的寿命存有偏差。为了能够预测出更准确的寿命,本文在寿命预测公式中引入了交互作用系数来表征高温疲劳与蠕变交互作用的程度。为了计算出各个温度下的交互作用系数,分别做了600℃、625℃、650℃、675℃、700℃五个温度在200MPa应力下的蠕变试验,得到了它们的蠕变断裂时间;做了同样五个温度下应力梯形波加载的高温疲劳-蠕变试验,得到了高温疲劳-蠕变试验的实测寿命;用专业疲劳分析软件LMS模拟了试样在不同温度下的高温疲劳寿命。综合以上叁类数据,分别计算蠕变损伤与高温疲劳损伤,结合带交互作用系数的寿命预测公式,分别计算出了不同温度下的交互作用系数。本文随后研究了交互作用系数随温度的变化,并用带交互作用系数的优化公式重新预测了高温疲劳-蠕变的寿命,相对于线性转化法,得到了更加准确的预测寿命。但是由于优化的公式不能表征高温疲劳与蠕变作用的对称性,于是在优化公式的基础上引入了蠕变损伤指数和疲劳损伤指数,对交互作用模型进行了修正。再次计算的结果显示,预测的断裂循环数与实测值更加符合。并根据拟合出的交互作用系数和损伤指数,分析了该材料高温疲劳与蠕变交互作用的原因。通过以上一系列的研究,进行了1Cr18Ni9Ti材料在高温疲劳与蠕变方向做了部分实验及理论上的探讨;由于交互作用系数的使用简单易懂,因此也为工程上预测寿命提供了试验数据和参考思路。(本文来源于《中国民航大学》期刊2015-06-07)

疲劳蠕变交互作用论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过结合初始应力应变场与连续损伤力学理论以及单元失效和裂纹萌生准则,构建了蠕变-疲劳交互作用下裂纹萌生的预测模型,将模型编写为UMAT耦合到ABAQUS有限元分析软件中,实现了初始无缺陷结构蠕变-疲劳交互作用下裂纹萌生的有限元模拟,并分析了影响裂纹萌生寿命的因素.通过与线性累计损伤理论对比发现,裂纹萌生位置蠕变损伤和疲劳损伤具有相互促进作用,蠕变疲劳的交互作用使裂纹萌生寿命减小;蠕变和疲劳载荷加载顺序对损伤的累积具有很大影响,模拟发现承受蠕变载荷的结构在承受后续循环载荷下总损伤值更大,裂纹萌生寿命更短.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

疲劳蠕变交互作用论文参考文献

[1].胡丽娜.快堆钠管道高温条件下蠕变-疲劳交互作用研究[J].中国原子能科学研究院年报.2015

[2].李聪成,荆洪阳,徐连勇,韩永典,张文.蠕变疲劳交互作用下裂纹萌生的有限元模拟[J].焊接学报.2016

[3].陈凌,张贤明,刘飞,欧阳平,刘先斌.一种基于熵增理论的疲劳-蠕变交互作用损伤模型及试验验证[J].中国机械工程.2016

[4].丁彪,梁永纯,钟万里,秦学智,周兰章.保载时间和温度对DZ445合金的蠕变——疲劳交互作用行为的影响[C].第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集.2016

[5].杨皓.蠕变疲劳交互作用下多晶金属材料的损伤研究和寿命预测[D].清华大学.2016

[6].陈亚军,高春瑾,杨旭东,褚玉龙.不同温度下1Cr18Ni9Ti钢高温疲劳与蠕变的交互作用[J].机械工程材料.2016

[7].余龙.高铌TiAl合金疲劳—蠕变交互作用研究[D].北京科技大学.2015

[8].唐梦茹.P92钢在蠕变—疲劳交互作用下的裂纹扩展行为研究[D].天津大学.2015

[9].周红伟,何宜柱,吕继祖.TP347H不锈钢蠕变—疲劳交互作用研究[C].第十四届中国体视学与图像分析学术会议论文集.2015

[10].高春瑾.航空材料热疲劳—蠕变交互作用模型的研究[D].中国民航大学.2015

论文知识图

分别为3D一siC在13℃时,湿氧的环境...热疲劳蠕变交互作用裂纹扩展速...一43DC/SiC在热物理化学环境与疲劳蠕疲劳蠕变交互作用图示例疲劳-蠕变交互作用断口SEM照片试验与预测对比(1. 25C r0. 5Mo钢520...

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疲劳蠕变交互作用论文_胡丽娜
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