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作者:李书博;刘茜;景国玺;张军海;卫军朝;杨紫毅;孙帅;
单位:河北工业大学机械工程学院;天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室;中国北方发动机研究所(天津)柴油机增压技术重点实验室;
摘要:随着发动机功率密度的增加,气缸盖在运行过程中所承受的温度和应力也增加,因此蠕变损伤预测需要考虑准确的蠕变本构模型和参数。针对蠕墨铸铁(Compacted Graphite cast Iron, CGI)气缸盖大范围的温度和应力工作条件,开展温度450~550℃、试验应力100~300 MPa条件下的CGI蠕变试验,进行表征宽幅温度和应力下CGI最小蠕变速率的蠕变本构模型对比研究。研究表明:与较小的温度和应力范围相比,在宽幅条件下CGI更容易发生蠕变损伤,且温度相比应力更能促使CGI发生蠕变变形;分别基于Norton-Bailey幂律模型、Garofalo双曲正弦模型和变形机制的真应力(Deformation Mechanism-based True Stress, DMTS)模型,结合多目标优化方法,构建了CGI蠕变本构模型。其中,基于DMTS模型的CGI蠕变模型有73%的预测值在两倍误差范围内,吻合效果在三种模型中为最佳。
关键词:蠕墨铸铁;;宽幅温度和应力范围;;蠕变试验;;蠕变本构模型;;最小蠕变速率;;多目标优化
基金资助:国防科技重点实验室基金项目(6142212190307)资助~~