[发明专利]一种变载荷历程下的蠕变损伤计算方法

摘要

本发明公开了一种变载荷历程下的蠕变损伤计算方法及模型，该方法的步骤为：根据单轴蠕变试验获得材料不同温度和应力下的蠕变应变‑时间曲线、最小蠕变速率断裂蠕变应变和断裂寿命tf；选择蠕变本构方程，通过单轴蠕变试验拟合得到材料的蠕变本构参数；根据两件简单的两级变载荷蠕变试验数据拟合得到参数A，B；通过材料多级变载荷蠕变试验，记录每一级载荷产生的变形增量；计算材料多级变载荷蠕变试验前n‑1级产生的蠕变损伤；根据变载荷蠕变损伤计算模型若知道第n级载荷作用的时间，可预测第n级载荷作用下材料产生的变形量，若第n级载荷加载直至断裂，则可预测该级载荷作用的时间。是一种考虑加载历程的更为精确的变载荷蠕变损伤计算方法。

主权项

1.一种变载荷历程下的蠕变损伤计算方法，其特征在于：通过引入蠕变损伤容限参数λ，将材料的宏观蠕变变形与微观的损伤形式进行关联，同时运用载荷因子Φ将加载过程考虑到损伤计算中，建立变载荷蠕变损伤计算模型，其表达式为：上式中，为损伤指数，下标n表示第n级加载，Δλ_n为蠕变损伤容限参数增量，λ_f,n为断裂时的蠕变损伤容限参数，下标f表示断裂状态，n为第n级加载条件下的参数；所述变载荷历程下的蠕变损伤计算方法包括以下步骤：(1)根据单轴蠕变试验获得材料不同温度和应力下的蠕变应变‑时间曲线、最小蠕变速率断裂蠕变应变和断裂寿命t_f；(2)选择蠕变本构方程，通过单轴蠕变试验拟合得到材料的蠕变本构参数；(3)根据两件简单的两级变载荷蠕变试验数据拟合得到中的参数A，B；上式中，为损伤指数；Φ_n为第n级载荷因子；σ_n为第n级加载条件下的应力；T_n为第n级加载条件下的温度；为第n级加载条件下的单轴蠕变试验的最小蠕变速率，上标c表示蠕变，下标m表示最小的速率，下标n表示第n级加载条件；A和B为通过试验数据拟合的常数；(4)通过材料多级变载荷蠕变试验，记录每一级载荷产生的变形增量；(5)根据式(1)计算材料多级变载荷蠕变试验前n‑1级产生的蠕变损伤，即为等效到第n级载荷条件下前n‑1级所产生的蠕变损伤；(6)根据式(1)，若知道第n级载荷作用的时间，能够预测第n级载荷作用下材料产生的变形量，若第n级载荷加载直至断裂，则能够预测该级载荷作用的时间。