【技术实现步骤摘要】
一种变载荷历程下的蠕变疲劳损伤计算方法
[0001]本专利技术涉及高温结构强度
,具体是一种变载荷历程下的蠕变疲劳损伤计算方法。
技术介绍
[0002]航空发动机服役载荷下,涡轮盘承受典型的蠕变与疲劳载荷,现有研究表明,蠕变载荷与疲劳载荷存在明显的交互作用并且蠕变载荷与疲劳载荷次序不同,损伤必然也不同,而现有研究蠕变疲劳损伤累积方法主要是建立在简单梯形波下的,难以运用于实际发动机载荷谱下的零部件寿命计算,无法很好地分析或评估多级蠕变疲劳载荷次序对损伤的影响,因此需要建立变载荷历程下的蠕变疲劳损伤计算方法。
[0003]现有的变载荷下的损伤计算方法一般都只是单纯变载荷疲劳或变载荷蠕变条件下的。然而蠕变疲劳载荷具有交互作用,分别考虑单纯变载荷疲劳和单纯变载荷蠕变对结构的损伤得到的结果势必有很大误差,有必要建立一种变载荷下的蠕变疲劳损伤计算方法,同时考虑蠕变疲劳交互作用和载荷次序效应,为复杂载荷下的损伤计算提供有效支撑。
技术实现思路
[0004]为了弥补目前工程中的多级蠕变疲劳损伤计算方法的缺失,考虑变化的载荷历程对蠕变疲劳损伤的影响,本专利技术的目的是提供一种变载荷历程下的蠕变疲劳损伤计算方法及模型。
[0005]为实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案来实现的:
[0006]本专利技术是一种变载荷历程下的蠕变疲劳损伤计算方法,包括以下步骤:
[0007]步骤1,根据单轴蠕变疲劳试验获得材料不同应力和保载时间下的稳态应力
‑
应变曲线和循环寿命N ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变载荷历程下的蠕变疲劳损伤计算方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,根据单轴蠕变疲劳试验获得材料不同应力和保载时间下的稳态应力
‑
应变曲线和循环寿命N
c
‑
f
;步骤2,通过稳态应力
‑
应变曲线得到非弹性应变能密度w
in
和弹性应变能密度w
e
,求和得到总应变能密度w
t
,通过总应变能密度w
t
与循环寿命N
c
‑
f
拟合得到材料的w
t
‑
N
c
‑
f
曲线,表达式为:其中,w
t
=w
in
+w
e
式中:m和C为与温度相关的材料参数;步骤3,通过材料单轴多级变载荷蠕变疲劳试验,记录每一级载荷的稳态应力
‑
应变曲线以此求得每一级的总应变能密度w
t
,根据步骤2中材料的w
t
‑
N
c
‑
f
曲线得到该级载荷下的循环寿命N
c
‑
f
;步骤4,根据加载波形和载荷排序计算各级之间的载荷交互因子θ,载荷交互因子θ表达式为:式中,σ
max
为最大应力,T
ht
为在最大应力时的上保载时间,T1为加载时间,T2为卸载时间,σ
min
为最小应力,T
hc
为在最小应力时的下保载时间,Δσ为最大应力和最小应力之差;步骤5,通过应变能密度寿命曲线w
t
‑
N
c
‑
f
,通过损伤等效推导出蠕变疲劳...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙志刚,王凯文,牛序铭,赵旭,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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