大型擠壓筒復雜服役條件下蠕變疲勞損傷機理與壽命預測.pdf

1、擠壓產(chǎn)品因其材料損耗少、生產(chǎn)效率高、符合現(xiàn)代工業(yè)綠色低碳的發(fā)展趨勢而得到廣泛應用。大型擠壓筒是重型擠壓機的關鍵部件之一，其耐用性和服役壽命對擠壓成本的影響很大。生產(chǎn)實踐表明，由于長期承受循環(huán)高溫高壓的作用，大型擠壓筒的失效常表現(xiàn)為疲勞蠕變損傷引起的內(nèi)層筒脫出、筒體變形甚至斷裂等，而目前國內(nèi)外對此方面的研究極為有限。本文以某尺寸大型擠壓筒為研究對象，重點研究在疲勞、蠕變和疲勞蠕變交互作用下的擠壓筒服役壽命計算方法，以期為大型擠壓筒設計提供

2、可借鑒的準則。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　以Lamé公式為基礎，引入DDM方法對擠壓力作用下的多層擠壓筒應力分布進行分析，研究擠壓筒應力分布的一般規(guī)律與計算方法；
　　為實現(xiàn)對擠壓過程中擠壓筒應力場演變規(guī)律的分析，在前人有限元分析基礎上，對擠壓過程下的復雜載荷邊界條件進行簡化。在僅考慮內(nèi)部徑向斜坡加載和溫度對材料物理性質的影響情況下，推導了擠壓筒在擠壓全過程中的應力分布演化的計算表達式；
　　采用估算法確

3、定筒體材料H13鋼的疲勞S-N曲線，并通過疲勞試驗加以驗證；由蠕變試驗確定材料蠕變率表達式，為后續(xù)擠壓筒壽命分析奠定了基礎；
　　對疲勞、蠕變二者單獨作用下的擠壓筒壽命進行分析；以過盈量變化為耦合點對疲勞蠕變交互作用重新定義，即認為蠕變變形導致過盈量改變、影響應力分布并使疲勞損傷發(fā)生變化，應力分布的改變又反過來影響蠕變率和蠕變變形，疲勞蠕變交互作用壽命為循環(huán)擠壓下的最先發(fā)生破壞的疲勞壽命或蠕變壽命，依此定義對擠壓筒疲勞蠕變交互作用