一种修正的应变范围区分法

针对高强度、低延性材料非弹性应变范围小、难以区分的特点,提出一种修正的应变范围区分方法。该方法不区分非弹性应变中的塑性和蠕变,定义了3种基本类型的非弹性应变范围,即拉伸塑性-压缩塑性非弹性应变范围、拉伸塑性和蠕变-压缩塑性非弹性应变范围和拉伸塑性-压缩塑性和蠕变非弹性应变范围。对同时包含拉/压蠕变的循环,采用线性累积损伤法则预测其寿命。用Rene'95材料650℃下控制应变的循环松弛试验数据对修正方法进行了验证,结果表明:对Rene'95材料的蠕变疲劳寿命,修正方法的预测能力好于应变范围区分法(SRP),对基本试验的寿命预测精度基本上在2倍范围之内。

应变范围区分法及其发展

应变范围区分法(strain range partitioning,SRP)是由Manson等人于20世纪70年代初发展的一种蠕变疲劳寿命预测方法,经过不断发展和完善,成为少数几种获得实际工程应用的方法之一,并被推广应用于热机械疲劳寿命预测。本文中对SRP法的发展和应用状况进行了梳理综述,重点对基于应变范围区分法发展的总应变-应变范围区分法(total strain version of strain range parti-tioning,TS-SRP)的基本思想和建立过程进行了详细介绍,最后总结给出了TS-SRP法的基本方程、材料参数及其相关关系。

总应变-应变能区分法

借鉴HALFORD和SALTSMAN发展总应变-应变范围区分法(TS-SRP)的经验,基于应变能区分法(SEP)建立总应变-应变能区分法(TS-SEP)。类似于TS-SRP,TS-SEP同时反应了材料失效行为和流动行为两个方面的特征。通过材料循环流动行为的经验方程,建立弹性应变范围一寿命方程,然后与由SEP确定的非弹性应变范围-寿命方程相加,获得循环总应变范围与疲劳寿命之间的关系。寿命预测时,TS-SEP不需要区分非弹性应变分量,因此特别适应于非弹性变形较小的高强度、低延性材料,扩大了SEP的应用范围。通过Rene95和AF2-1DA两种镍基高温合金蠕变疲劳试验数据的初步验证,结果表明:TS-SEP比SEP具有更可靠的预测结果,对Rene95材料基本试验的预测精度有97．5％在2倍因子范围内,对AF2-1DA材料基本试验的预测结果全在2倍因子范围之内。对验证性试验,TS-SEP在四种方法(TS-SEP,TS-SRP,SEP和SRP)中具有最高的预测精度。

应用总应变-应变能区分法预测热机械疲劳寿命

简要介绍了总应变-应变能区分法(TS-SEP)的基本假设和基本方程,应用TS-SEP法对三种金属材料(304不锈钢、1Cr-1Mo-0.25V钢和2.25Cr-1Mo钢)的热机械疲劳试验数据进行了分析和预测,初步评估了TS-SEP法对热机械疲劳数据的相关和预测能力。研究结果表明:TS-SEP法与总应变-应变范围区分法(TS-SRP),对三种金属材料的热机械疲劳试验数据具有相当的相关和预测能力,寿命预测分散带均在2倍范围内。