修正Graham模型描述蠕变全过程的探讨

通过分析P91钢在625℃下不同应力水平下的单轴蠕变断裂的实验数据,对P91钢在625℃下的单轴蠕变实验现象应用唯象分析的方法进行数学描述,并在ANSYS有限元中的Graham蠕变模型的基础上,提出了对ANSYS有限元软件中的Graham蠕变模型进行参数上的修正,修正后的Graham蠕变模型能比较精确地描绘出金属材料单轴蠕变过程的第二、第三阶段特性,并应用该修正的Graham蠕变模型对P91钢在625℃下的不同应力水平进行了单轴蠕变过程的数值模拟,ANSYS有限元单轴蠕变模拟数据和单轴蠕变实验数据吻合较好。这说明修正的Graham蠕变模型模拟金属单轴蠕变过程的合理性,该模型可以作为ANSYS有限元软件模拟多轴蠕变过程的蠕变法则,为ANSYS有限元软件在材料非线性方面(金属材料蠕变分析)的二次开发提供了理论基础。

涡轮叶片蠕变全过程的修正Graham模型的参数识别

针对定向凝固镍基合金制造的航空发动机涡轮叶片,从涡轮叶片典型部位取材并设计制造模拟试件,在980℃下不同应力水平下进行单轴蠕变试验。对试验数据进行了唯象学的数学描述,并对ANSYS有限元分析软件中Graham蠕变模型进行了修正,使修正后的模型能够比较精确地描述单轴蠕变的全过程。并应用修正Graham模型对试验过程进行数值模拟,研究表明ANSYS有限元模拟蠕变的结果和试验数据吻合较好。这说明了修正Graham模型模拟单轴蠕变过程的合理性,该模型在一定程度上为ANSYS在金属材料蠕变分析方面的二次开发提供了理论基础。

铝合金筋板蠕变全过程的Graham改进模型研究

采用分离模型推导了铝合金筋板的循环弹塑性在蠕变全过程的应力-应变增量关系,并用塑性增量及蠕变理论分析了筋板在温度场及应力应变场作用下的热弹塑性-蠕变力学性质。将蠕变应变增量以初应变形式置入ANSYS隐式蠕变方程中,推导出包含初应力和初应变过程的Graham改进模型。用提出的Graham改进模型对四应力水平下的筋板蠕变实验数据进行拟合,并对比分析。结果表明,拟合结果能够较好地表征铝合金筋板在不同应力水平下不同蠕变阶段的蠕变特性,且对高应力水平的加速蠕变特性具有很好的适用性。同时,Graham改进模型和传统模型的有限元模拟预测结果进一步验证了在同一位置时改进模型的误差更小,拟合效果更好。