基于最弱環(huán)理論的缺口疲勞壽命預(yù)測方法研究.pdf

1、缺口疲勞是航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)注的重要問題之一。提高缺口疲勞壽命預(yù)測的準(zhǔn)確性是疲勞研究的熱點(diǎn)問題之一，也是航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的重要需求之一。本文針對這一問題，對基于最弱環(huán)理論的缺口疲勞壽命預(yù)測方法進(jìn)行了理論研究和試驗(yàn)評估，主要工作與結(jié)論如下：
　　（1）開展了TC11合金的室溫單向拉伸和循環(huán)變形試驗(yàn)研究，測試獲得了TC11合金的拉伸應(yīng)力－應(yīng)變曲線和穩(wěn)態(tài)循環(huán)應(yīng)力－應(yīng)變曲線，分別基于非線性各向同性硬化模型和Chaboche非線性運(yùn)

2、動(dòng)硬化模型建立了相應(yīng)的彈塑性本構(gòu)模型。研究結(jié)果表明：所建立的彈塑性本構(gòu)模型能夠較好地描述TC11合金的單向拉伸變形行為和穩(wěn)態(tài)循環(huán)變形行為。采用Chaboche非線性運(yùn)動(dòng)硬化模型來描述材料的穩(wěn)態(tài)循環(huán)應(yīng)力－應(yīng)變曲線是可行的。
　?。?）開展了TC11合金的室溫應(yīng)變控制疲勞試驗(yàn)研究，獲得了對稱和非對稱循環(huán)條件下的TC11應(yīng)變疲勞壽命數(shù)據(jù)，建立了TC11合金的Walker應(yīng)變壽命模型，擬合獲得了TC11合金光滑疲勞壽命的Weibull分布

3、。研究結(jié)果表明：Walker應(yīng)變壽命模型可以較好地描述TC11合金不同循環(huán)載荷條件下的光滑疲勞行為。
　?。?）開展了TC11合金的室溫缺口疲勞試驗(yàn)，對基于最弱環(huán)理論的缺口疲勞壽命預(yù)測方法進(jìn)行了研究，推導(dǎo)建立了基于最弱環(huán)理論的缺口疲勞壽命預(yù)測公式，給出了應(yīng)用該方法進(jìn)行壽命預(yù)測的步驟，研究了相關(guān)參數(shù)的確定和計(jì)算方法。采用該方法對 TC11合金缺口試樣的疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測，并與傳統(tǒng)局部應(yīng)力應(yīng)變法預(yù)測結(jié)果進(jìn)行了比較和分析，研究結(jié)果表明：