基于镍基单晶高温合金的微观尺度结构特征, 建立了γ/γ′双相单胞有限元模型, 并基于能量耗散理论, 引入统一表征非对称载荷循环特性和拉/扭多轴效应的k参量, 以循环塑性应变能作为损伤参量, 建立了镍基单晶高温合金低周疲劳寿命预测模型; 分别利用宏观有限元模型和γ/γ′双相单胞微观有限元模型对[001]取向的DD3、PWA1480和CMSX-2镍基单晶高温合金的单轴、多轴低周疲劳试验过程进行数值模拟。结果表明: 微观单胞有限元模型反映了试验合金的微观结构特性, 其预测精度明显优于宏观有限元模型的; 上述3种合金几乎所有的试验数据分别落在1.3, 2.0和2.0倍偏差分布带内。

所属栏目

物理模拟与数值模拟国家自然科学基金资助项目(50875080); 湖南省重点学科建设资助项目; 湖南工业大学研究生创新基金资助项目(CX1109)

收稿日期

2011/6/172011/11/25

作者单位

丁智平:湖南工业大学机械工程学院, 株洲 412007
李明:湖南工业大学机械工程学院, 株洲 412007
王腾飞:湖南工业大学机械工程学院, 株洲 412007
杨荣华:湖南工业大学机械工程学院, 株洲 412007

备注

丁智平(1956-), 男, 湖南桃江人, 教授, 博士。

引用该论文:

DING Zhi-ping,LI Ming,WANG Teng-fei,YANG Rong-hua.Low Cycle Fatigue Life Prediction for Ni-Based Single Crystal High Temperature Alloy Based on Unit Cell Model[J].Materials for mechancial engineering,2012,36(6):79～85
丁智平,李明,王腾飞,杨荣华.基于单胞模型镍基单晶高温合金低周疲劳寿命的预测[J].机械工程材料,2012,36(6):79～85

参考文献

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