復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫低周疲勞短裂紋合體與干涉行為研究.pdf

1、本文是以復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫疲勞表面短裂紋合體與干涉行為為研究對象，通過實驗所獲得的短裂紋特征與已知的短裂紋規(guī)律，建立起描述其演化過程的物理模型，基于MonteCarlo方法，來對短裂紋群體萌生、擴展、合體與干涉行為進行可視化再現(xiàn)。吸收實驗和理論分析結(jié)果分析疲勞損傷參數(shù)，進而實現(xiàn)壽命、余壽命預(yù)測。本文的主要內(nèi)容可概述如下： 1、論述了疲勞裂紋研究的背景及意義，系統(tǒng)地評述了當前疲勞學界正在探討的各種疲勞長、短裂紋模型。 2、

2、參與并完成了16MnR材料的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫疲勞表面短裂紋合體與干涉行為的實驗研究，采用中斷試驗和復(fù)膜技術(shù)相結(jié)合的方法實現(xiàn)了復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫疲勞表面短裂紋合體與干涉行為的觀測與分析，獲得了其演化特征及損傷機理。 3、根據(jù)金屬凝固過程是一MonteCarlo過程，建立了金屬材料顯微組織的簡化MonteCarlo方法，采用“隨機投放，等速增長，遂點掃描法”的方法形成晶界圖，并通過識別晶界中的三重點，剔除奇異三重點，從而獲得晶界結(jié)

3、構(gòu)的直線近似形態(tài)圖，為細觀組織短裂紋的數(shù)值模擬做好準備。 4、用MonteCarlo方法建立了描述疲勞短裂紋萌生、擴展、合體與干涉過程的物理模型，模型計及了組織結(jié)構(gòu)的障礙作用及裂紋之間的干涉效應(yīng)及合體現(xiàn)象，可以定量的描述裂紋萌生、擴展、合體與干涉的全過程，實現(xiàn)了材料疲勞損傷細觀物理過程的可視化再現(xiàn)。 5、本文對模擬結(jié)果進行了分析，并探討了表征材料損傷的疲勞損傷參數(shù)，最終提出一定面積上的裂紋總長度可以做為材料損傷的疲勞損傷