考虑多轴热机械疲劳损伤机理的寿命评估方法技术

本发明专利技术公开了考虑多轴热机械疲劳损伤机理的寿命评估方法，利用等效温度抓住了多轴热机械疲劳载荷历程中温度载荷的特征信息，并且提供了基于双曲正切函数的温度依赖性影响因子计算模型，考虑了温度对损伤的影响。利用时间依赖性影响因子考虑了更长的循环周期以及保载时间的引入对失效寿命的影响。采用Shang

【技术实现步骤摘要】
考虑多轴热机械疲劳损伤机理的寿命评估方法


[0001]本专利技术属于多轴热机械疲劳强度领域，尤其涉及一种考虑多轴热机械疲劳损伤机理的寿命评估方法。

技术介绍

[0002]航空发动机的主要部件在使用过程中经常承受热载荷和机械载荷的联合作用，其中机械载荷通常包括多个方向的载荷，从而在上述部件的关键危险位置产生多轴热机械疲劳。多轴载荷将使热机械循环变形行为和疲劳损伤机制比单轴载荷下更复杂，因此多轴热机械疲劳已成为高温下工程部件失效寿命的重要限制因素。为了评估这些高温部件的结构完整性，开发多轴热机械载荷下的稳健寿命预测方法是非常必要和关键的。
[0003]最近，我们的最新工作系统地研究了TC4钛合金在多轴热机械载荷下的疲劳行为，并总结了五种可以合理解释寿命规律的主要损伤机制。机理1是损伤的温度依赖性，即高温引起的损伤随温度升高而增加。机理2是损伤的时间依赖性，即更长的循环周期和停留时间的引入将增加氧化损伤。机制3是拉伸平均应力的作用，对于存在拉伸平均应力的情况，较大的拉伸峰值应力可以通过增加裂纹扩展速率来增加疲劳损伤，并且氧化损伤也会增加，因为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑多轴热机械疲劳损伤机理的寿命评估方法，其特征在于：该方法的实现步骤如下，步骤(1)：计算多轴热机械疲劳载荷历程中温度载荷的等效温度T
e
：其中，T
e
是温度载荷的等效温度，T(t
i
)是t
i
时刻的温度，i是温度载荷数据点计数变量，t
i
是第i个数据点对应的时刻，n是温度载荷数据点个数，T
th
是临界温度；步骤(2)：基于步骤(1)计算得到的T
e
计算温度依赖性影响因子D
T
：其中，T
m
是材料的熔化温度，α
T
是表达温度依赖性的材料常数，tanh为双曲正切函数；步骤(3)：计算时间依赖性影响因子D
t
：D
t
＝1+α
t
t
cyc
其中，t<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李道航，尚德广，王金杰，毛正宇，赵祎茹，李伟，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：