高溫金屬材料蠕變疲勞及三維裂紋分析.pdf

1、高溫金屬材料廣泛應用于航空航天領域（如渦輪葉片、燃燒室等）、火力發(fā)電設備（如鍋爐、蒸汽透平和發(fā)電機等）、內燃機（如排氣閥、熱發(fā)生器和燒嘴等）和原子能工業(yè)(如反應堆燃料包殼、高溫氣體爐(HTGR))等。雖然高溫金屬材料的制造技術已經很成熟，但是由于高溫金屬結構的工作環(huán)境極其惡劣，在長期的工作過程中往往會發(fā)生蠕變、疲勞以及兩者的交互作用，最終在結構表面或內部產生裂紋，導致結構失效或破壞。高溫金屬結構的破壞通常會造成巨大的損失，本文以此為背景

2、進行研究。
　　本文基于有限元技術，利用三維有限元軟件ANSYS和ABAQUS等對高溫金屬試件的蠕變、疲勞等做了分析，并對含有橢圓表面裂紋的圓柱體和圓筒試件進行了斷裂參數(shù)的模擬分析。
　　通過分析，得到了含表面裂紋圓柱體試件的蠕變曲線和裂紋尖端應力場的分布情況;經過疲勞分析得到試棒的壽命分布情況以及疲勞損傷情況。對于圓柱體和圓筒表面橢圓裂紋，其應力強度因子和裂紋尺寸有很大關系。圓柱體表面橢圓裂紋的分布情況要比無限大體中的情況