【摘 要】
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为了研究材料热机械疲劳的力学行为,本文采用了一般应力状态下的运动硬化弹粘塑性本构模型,探索以较少的实验获得材料参数,用数值法模拟热机械疲劳的作用特点,通过有限元计算
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为了研究材料热机械疲劳的力学行为,本文采用了一般应力状态下的运动硬化弹粘塑性本构模型,探索以较少的实验获得材料参数,用数值法模拟热机械疲劳的作用特点,通过有限元计算获得不同热机械疲劳条件下的应力应变回滞曲线,进而预测热机械疲劳寿命的方法.本模型认为材料在高温循环载荷下呈现出明显的弹粘塑性特征,即屈服前粘性效应微弱,仅有弹性变形,在塑性阶段有明显的粘性性质,呈粘塑性形变.根据虚位移原理建立了轴对称体问题的弹粘塑性计算有限元格式.在非线性项中不仅考虑了机械载荷增量的影响,同时也考虑了温度增量的影响.通过模拟得到了316L钢在不同的加载速率、温度与载荷的相位关系、承载时间下的应力应变回滞曲线,讨论了循环相关和时间相关各因素对其热机械疲劳性能的影响.最后又对带缺口316L钢试件的热机械疲劳作了模拟.本论文以弹粘塑性的数值模拟方法对复杂的非等温热机械疲劳问题进行了有益的探索,取得了比较满意的计算结果.
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