一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法

文档序号:6223461阅读:235来源:国知局
一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法
【专利摘要】一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法,该方法的步骤为:读取多轴载荷谱数据块内应力应变历程,求等效应变,进行载荷历程整理;采用相对等效应变多轴计数方法提取反复;采用统一的多轴疲劳损伤寿命预测模型求每个反复的疲劳损伤;疲劳损伤累计,求总疲劳损伤;利用原载荷历程求等效蠕变应力;结合蠕变持久方程,根据等效蠕变应力和应力历程求蠕变损伤Dc;求高温下该多轴载荷谱块造成总损伤D;估算多轴蠕变-疲劳寿命。该方法对多轴应力下疲劳损伤和多轴应力下的蠕变损伤在整个载荷谱数据块内分别计算,疲劳损伤计算采用常温下的疲劳材料常数,蠕变损伤计算采用规范推荐的持久方程材料常数,通过试验验证取得较好的预测效果。
【专利说明】一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及疲劳强度领域,特指高温条件下多轴块载低周蠕变-疲劳寿命评估方法。
【背景技术】
[0002]高温蠕变疲劳强度设计是航空发动机、燃气涡轮机等高温部件强度设计的重要内容。实际服役中的零件设备所承受的载荷形式是复杂多样的,在设计阶段不可能完全再现实际的服役载荷历程,而采用载荷谱块对零部件载荷进行模拟就成为零件疲劳强度设计不可缺少的手段,蠕变疲劳是制约航空发动机、燃气涡轮机等高温零部件的重要原因,因而块载下低周多轴蠕变-疲劳损伤估算和寿命预测在这些高温部件设计中取得广泛的应用。[0003]目前高温蠕变疲劳损伤和寿命预测模型多见于单轴应力下的疲劳和蠕变强度设计,而实际服役的高温部件往往是在多轴载荷作用下服役,传统的单轴疲劳和单轴蠕变的理论往往不能很好的满足这些高温部件强度设计的需要。因此高温多轴块载条件下蠕变疲劳损伤和寿命预测的研究具有重要的研究价值。

【发明内容】

[0004]本发明目的在于针对高温低周疲劳强度设计的要求,提出高温多轴谱载下低周蠕变_疲劳寿命评估方法。
[0005]本发明所提供的一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法,其步骤为:
[0006]1、一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法,该步骤包括如下,
[0007]步骤I):读取多轴谱载数据块内应力应变历程数据,利用Mises准则求出各点的等效应变ε w,将载荷谱从最大等效应变处断开,并将该点前载荷历程数据移至载荷历程最后,得到新的载荷历程;
[0008]Mises 等效应变为
【权利要求】
1.一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法,其特征在于:步骤如下, 步骤I):读取多轴谱载数据块内应力应变历程数据,利用Mises准则求出各点的等效应变ε <将载荷谱从最大等效应变处断开,并将该点前载荷历程数据移至载荷历程最后,得到新的载荷历程;
Mises 等效应变为
2.根据权利要求1所述的一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法,其特征在于:所述步骤5)中蠕变应力的确定,采用相邻点等效应力均值的一半,即
3.根据权利要求1所述的一种高温多轴谱载下低周蠕变-疲劳寿命评估方法,其特征在于:所述步骤6)中以相邻两数据点的时间间隔作为蠕变损伤计算时间,累加整个载荷历程各点蠕变损伤计算整个载荷块所造成的蠕变损伤,而不需要在每个反复内计算蠕变损伤。
【文档编号】G01N3/18GK103926152SQ201410140477
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】尚德广, 郭振坤, 王晓玮, 陶志强, 王聪, 刘凤珠 申请人:北京工业大学
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