大型擠壓筒復(fù)雜服役條件下蠕變疲勞損傷機(jī)理與壽命預(yù)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(yīng)用。大型擠壓筒是重型擠壓機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其耐用性和服役壽命對(duì)擠壓成本的影響很大。生產(chǎn)實(shí)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(duì)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(duì)象，重點(diǎn)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(jì)算方法，以期為大型擠壓筒設(shè)計(jì)提供

2、可借鑒的準(zhǔn)則。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　以Lamé公式為基礎(chǔ)，引入DDM方法對(duì)擠壓力作用下的多層擠壓筒應(yīng)力分布進(jìn)行分析，研究擠壓筒應(yīng)力分布的一般規(guī)律與計(jì)算方法；
　　為實(shí)現(xiàn)對(duì)擠壓過程中擠壓筒應(yīng)力場演變規(guī)律的分析，在前人有限元分析基礎(chǔ)上，對(duì)擠壓過程下的復(fù)雜載荷邊界條件進(jìn)行簡化。在僅考慮內(nèi)部徑向斜坡加載和溫度對(duì)材料物理性質(zhì)的影響情況下，推導(dǎo)了擠壓筒在擠壓全過程中的應(yīng)力分布演化的計(jì)算表達(dá)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(yàn)加以驗(yàn)證；由蠕變?cè)囼?yàn)確定材料蠕變率表達(dá)式，為后續(xù)擠壓筒壽命分析奠定了基礎(chǔ)；
　　對(duì)疲勞、蠕變二者單獨(dú)作用下的擠壓筒壽命進(jìn)行分析；以過盈量變化為耦合點(diǎn)對(duì)疲勞蠕變交互作用重新定義，即認(rèn)為蠕變變形導(dǎo)致過盈量改變、影響應(yīng)力分布并使疲勞損傷發(fā)生變化，應(yīng)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(duì)擠壓筒疲勞蠕變交互作用