孔间非均匀应力影响下的带孔薄板破坏行为

针对燃气涡轮发动机中带密布孔薄壁结构特征引起的疲劳-蠕变开裂问题,设计了带单孔、双孔的DZ125薄壁平板试样,开展了850℃、应力比为0.1的高温疲劳-蠕变试验研究。基于双孔薄板的弹塑性有限元分析结果,确定两孔之间的应力最大路径为关键区域,定义了描述多孔平板复杂应力状态的孔间等效应力。有限元分析和试验结果表明:孔间非均匀应力是决定多孔平板循环寿命的关键因素,循环寿命随孔间等效应力的增加而减小;沿加载方向的拉伸应力是带孔薄板疲劳-蠕变破坏的主导应力,裂纹起源于边缘孔高应力区。距径比在临界值4.22左右,等效应力变化较大,在设计时应将距径比控制在该临界值以上。