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《北京工业大学》 2007年
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光滑件高温变幅多轴弹塑性有限元分析及寿命预测研究

邓静  
【摘要】: 本文主要研究了镍基高温合金GH4169光滑薄壁管件在变幅单/多轴非比例循环加载条件下的应力应变状态,运用弹塑性有限元法对该加载条件下的试件进行了分析和计算,并与试验结果进行比较。在证明有限元分析结果正确的基础上,将有限元数据代入临界面法和累积损伤理论进行了疲劳寿命预测,并提出寿命预测的修正方法。 首先使用GH4169薄壁圆管试件,在MTS809试验机上进行了一系列高温变幅疲劳试验,研究了该材料在单/多轴循环载荷下的应力应变响应特性和循环硬化软化规律。利用三维视频显微镜KH3000对试件表面裂纹进行观察,研究了变幅加载下疲劳裂纹的萌生和扩展规律。 然后针对变幅单/多轴非比例加载的情况,利用弹塑性有限元法对光滑薄壁管进行了弹塑性应力应变分析和计算,并与试验结果进行比较,对比结果表明用弹塑性有限元法计算的结果与试验结果吻合,论证了运用弹塑性有限元方法研究变幅单/多轴非比例加载下光滑薄壁管的疲劳行为是可行的。 最后利用有限元分析和计算的结果,应用临界面法和累积损伤理论进行了寿命预测,并提出了寿命预测的修正方法。将寿命预测结果和实际试验结果进行比较,结果表明,对于光滑薄壁管的变幅单/多轴非比例循环加载,该修正方法具有较好的预测能力。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG115.57

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【引证文献】
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