[发明专利]一种基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法

权利要求书

1.一种基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、进行待测材料应力腐蚀试验，确定应力腐蚀门槛值应力与损伤指数；

步骤二，进行待测材料疲劳试验，确定疲劳损伤参数；

步骤三，确定待测材料腐蚀疲劳损伤非线性演化指数；

步骤四，待测材料腐蚀疲劳寿命预测。

2.根据权利要求1所述的基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤一的具体方法如下：

将待测材料加工成漏斗形试样，选取试样12根，并测量试样的屈服极限；

待测材料的应力与应力腐蚀寿命之间的关系满足以下关系：

lgt_c＝-plg(σ-σ_th)+q (1)

式中，t_c为应力腐蚀寿命；σ为试样最小截面的平均应力，等于试验载荷F除以试样最小截面的截面面积A₀；σ_th为应力腐蚀门槛值应力；p与q为试验常数；

将12根试样分为六组，每组两根；根据待测材料的屈服极限，按照如下公式确定6组试样的试验载荷F_i：

F_i=(1.0+0.1×i)σ_SA₀(i=1…6) (2)

每两个试样采用同一个有效应力进行应力腐蚀试验；试验准备完毕之后，启动试验机使试样轴向载荷达到确定值并维持载荷恒定；试验过程中分别记录待测材料应力腐蚀应力σ与试样断裂时间t_c；试验过程中要注意检查容器的密封性，腐蚀溶液每六小时更新一次；

依次完成六组试验，根据应力腐蚀试验结果数据，按照式(1)回归待测材 料的应力腐蚀门槛值应力σ_th与应力腐蚀损伤指数p。

3.根据权利要求1-2所述的基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤二的具体方法如下：加工待测材料疲劳试样12根，将试样分成六组，每组两根；

利用MTS轴向加载疲劳试验机进行疲劳试验，采用正弦波加载，疲劳载荷参数按照以下方法设定：取应力均值σ₀=1.2σ_th不变，六组试样的试验应力比R_S分别取0.05、0.1、0.15、0.2、0.25和0.3，利用2σ₀=(1+R_S)S_max确定六组应力比对应的最大应力S_max，组成六组疲劳载荷。启动MTS试验机，进行疲劳试验，试验过程中记录各组疲劳载荷参数与对应的疲劳寿命，试验完毕后根据六组试样的试验结果，拟合疲劳损伤与应力均值相关的试验参数M(σ₀)及疲劳损伤指数；

对于常见材料，可以不进行疲劳试验，直接通过疲劳试验手册查询材料的S-N试验数据，试验数据点的选取尽可能与疲劳试验的载荷参数一致，如果无法找到完全一致的试验结果，可根据相近结果进行线性插值计算获得，然后根据不同数据拟合M(σ₀)及疲劳损伤指数。