【技术实现步骤摘要】
一种基于DIC技术的焊接接头蠕变变形预测方法
本专利技术属于材料高温力学行为领域，具体涉及一种基于DIC技术的焊接接头蠕变变形预测方法。
技术介绍
焊接接头广泛应用于过程工业、航空航天、核电等重要工业领域，由于微观组织与力学性能不均匀性，它通常是影响高温结构完整性的薄弱环节。对于在高温条件下运行的关键结构件，蠕变是在结构设计与运行时必须重点关注的失效模式之一，因为材料在长时服役过程中会发生缓慢变形。由于焊接接头包括母材(BM)、焊缝(WM)和焊接热影响区(HAZ)等不同区域，准确表征焊接接头各个区域的蠕变变形，对于预测焊接接头乃至焊接结构的高温蠕变行为至关重要。但由于焊接热影响区宽度较窄，难以从焊接接头中获取具有代表性的蠕变试样，所以往往采用热模拟方法来获得与焊接热影响区组织相似的材料，但这种方法具有较大的经验性和不确定性，加之拘束效应的存在，它也难以代表真实焊接接头的热影响区状态。所以，准确预测焊接接头高温蠕变变形一直是困扰工程界的难题，例如美国ASMEBPVC规范中用经验性的焊缝强度减弱系数来表示焊接接头性能的状况。另一...
【技术保护点】
1.一种基于DIC技术的焊接接头蠕变变形预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、加工焊接接头试样；/nS2、对试样进行蠕变试验，对试样施以恒定的加载应力水平σ，同时利用DIC技术在若干个离散时刻测量试样轴向应变场数据；/nS3、根据分区引伸计法和平均化理论，利用由步骤S2获得的蠕变轴向应变场数据提取出母材、焊缝和焊接热影响区的蠕变轴向应变值；/nS4、改变蠕变试验的加载应力水平σ，重复步骤S2-S3，获取在指定加载应力水平σ
【技术特征摘要】
1.一种基于DIC技术的焊接接头蠕变变形预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、加工焊接接头试样；
S2、对试样进行蠕变试验，对试样施以恒定的加载应力水平σ，同时利用DIC技术在若干个离散时刻测量试样轴向应变场数据；
S3、根据分区引伸计法和平均化理论，利用由步骤S2获得的蠕变轴向应变场数据提取出母材、焊缝和焊接热影响区的蠕变轴向应变值；
S4、改变蠕变试验的加载应力水平σ，重复步骤S2-S3，获取在指定加载应力水平σk(k＝1,2,...,p)下试样母材、焊缝和焊接热影响区的蠕变轴向应变数据对；
S5、构建材料蠕变本构模型，将已获得的蠕变轴向应变数据对拟合到蠕变本构模型中，分别获得针对母材、焊缝和焊接热影响区的蠕变本构模型参数的最佳估计和
S6、将蠕变本构模型参数和分别代入蠕变本构模型中，即可预测出焊接接头的母材、焊缝和焊接热影响区在不同应力水平下的蠕变变形。
2.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术的焊接接头蠕变变形预测方法，其特征在于，在步骤S1中，焊接时焊接热影响区位于试样中心位置，焊接和母材分别位于焊接热影响区的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种基于DIC技术的焊接接头蠕变变形预测方法，其特征在于，在步骤S1中，在试样上喷涂一层白色高温漆作为底漆，再在底漆上喷涂弥散且随机分布的黑色高温漆；然后试样在设定温度下烘烤设定时间。
4.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术的焊接接头蠕变变形预测方法，其特征在于，步骤S2的具体步骤如下：
S21、在每一个测量时刻以一定频率定频率f获取M张图片，再通过平均化方法计算得到该测量时刻的应变值；其中试验时间用t表示；焊接接头试样的轴向应变场用ε表示，是平面坐标(x,y)和时间t的函数，其中x和y分别为焊接接头试样的横向和轴向；
S22、将加载应力为零的时刻定义为变形测量的起点，此时试样的初始...
【专利技术属性】
技术研发人员：周煜，范志超，陈学东，江慧丰，吴振兴，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院有限公司，合肥通用机械研究院特种设备检验站有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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