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(yīng)用于航空航天領(lǐng)域（如渦輪葉片、燃燒室等）、火力發(fā)電設(shè)備（如鍋爐、蒸汽透平和發(fā)電機(jī)等）、內(nèi)燃機(jī)（如排氣閥、熱發(fā)生器和燒嘴等）和原子能工業(yè)(如反應(yīng)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(shù)已經(jīng)很成熟，但是由于高溫金屬結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)表面或內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效或破壞。高溫金屬結(jié)構(gòu)的破壞通常會造成巨大的損失，本文以此為背景

2、進(jìn)行研究。
　　本文基于有限元技術(shù)，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(jìn)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(yīng)力場的分布情況;經(jīng)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(yīng)力強(qiáng)度因子和裂紋尺寸有很大關(guān)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