基于損傷力學的多軸低周疲勞壽命預測方法研究.pdf

1、實際工程中，零部件大多處于多軸載荷狀態(tài)下，大量的疲勞失效都是在復雜的應力狀態(tài)下發(fā)生的。隨著疲勞設計方法的逐漸豐富和實際設備運行環(huán)境越來越復雜，多軸疲勞研究領(lǐng)域也從高周疲勞擴展到了各種不同載荷水平的疲勞，特別是低周疲勞的研究，由于其載荷水平較大，損傷更加嚴重，并且廣泛存在于大型壓力容器、航空航天設備等關(guān)系到國家命脈的大型工程中，因此，對于多軸低周疲勞的研究具有很大的現(xiàn)實意義。
　　本文以發(fā)展多軸低周疲勞壽命預測方法為主線，基于修正循

2、環(huán)強度系數(shù)法，建立了一個新的多軸加載等效循環(huán)應力應變關(guān)系公式，并以此為基礎(chǔ)，將一個比例載荷下的低周疲勞裂紋擴展公式推廣到了非比例范圍，聯(lián)系修正的等效循環(huán)應力應變關(guān)系和損傷演變關(guān)系的一般形式，得到了一個新的多軸低周疲勞壽命預測模型，然后利用已有的實驗數(shù)據(jù)對模型進行了驗證。
　　首先，基于熱力學和連續(xù)介質(zhì)損傷力學基本理論，導出多軸低周疲勞的損傷演化關(guān)系，并建立起其在熱力學框架中應該滿足的約束條件。
　　其次，分析了非比例載荷下的

3、循環(huán)應力應變關(guān)系較比例載荷描述方法的不同，分別通過定義加載路徑幾何形狀、數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法，從載荷路徑、應變幅值兩個角度對循環(huán)強度系數(shù)進行了修正，進而得到了非比例載荷下的等效循環(huán)應力應變關(guān)系。
　　然后，基于修正的循環(huán)強度系數(shù)，對總變形能密度進行了重新計算，進而將一個比例載荷下的低周疲勞裂紋擴展公式推廣到了非比例范圍。
　　最后，以連續(xù)介質(zhì)損傷力學中分析疲勞損傷問題的損傷演化關(guān)系和新的多軸循環(huán)應力應變關(guān)系為基礎(chǔ)，建立起非比例載荷