发动机热机疲劳仿真用高温材料本构模型参数建立及优化技术

Establishment of Constitutive Model Parameters&Optimization Technologies of High-temperature Materials for Hot Engine Fatigue Simulation

热机疲劳开裂是发动机缸盖及排气歧管等结构常见的失效形式,利用CAE仿真手段预测热机疲劳寿命,是指导结构正向设计、消除失效风险的关键方法,这需要有能准确反映材料特性行为的本构模型。在材料原始试验数据的基础上,充分考虑随动硬化项和各向同性硬化项的影响,建立了一种发动机热机疲劳仿真用材料组合硬化本构模型参数提炼及优化方法。利用该方法得到的材料本构模型,无论是高温低周疲劳工况,还是高低变温的热机疲劳工况,都可以得到高精度的应力-应变响应,仿真精度可达到90%以上。该方法可用于确定铸铝类、高温球铁类、蠕墨球铁类等材料本构模型组合硬化参数。