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机械强度2024年第05期:考虑附加强化效应的金属材料多轴低周疲劳寿命预测模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程琴;高建雄;袁逸萍;刘媛媛;杨浩进;衡飞;

单位:新疆大学机械工程学院;

摘要:针对等效应变模型在多轴非比例加载时不能考虑到材料的附加强化作用,而造成疲劳寿命预测误差较大的缺陷,基于临界面理论,将最大剪切应变幅作为主要的疲劳损伤参量。同时,将相位差、最大法向应力和剪切应力组成一个附加损伤系数作为次要损伤参量,来反映金属材料在多轴非比例加载下产生的附加强化效应;损伤系数中最大剪切面上的剪切应力对最大法向应力进行归一化处理来反映两个应力相互作用对疲劳寿命的影响。提出的模型在不引入额外的经验拟合常数的情形下,不仅保留了等效应变模型参数的所有优点,还有助于发现裂纹产生的机制和反映裂纹延伸方向。采用6种均为薄壁圆管的金属材料数据对提出的模型和3种经典模型进行数据验证,对比分析后的结果显示,提出的模型相对另外3种模型,得到的预测结果精确度更高且数据分布更稳定。

关键词:多轴疲劳;;等效应变;;非比例附加强化;;剪切力;;相位差

基金资助:国家自然科学基金项目(52065062);; 新疆维吾尔自治区重点研发项目(2021B01003);; 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2020D01C056)资助~~