基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法及系统，包括：对制备的激光熔覆增材构件进行疲劳试验，采集疲劳试验曲线数据，获取激光熔覆增材构件在疲劳试验下的第一指标；对疲劳试验后的激光熔覆增材构件的断口进行显微观察获得，获取激光熔覆增材构件在疲劳试验下的第二指标；基于改进的SWT模型和应力强度因子模型，根据第一指标和第二指标，生成损伤参数；基于损伤参数，构建疲劳寿命预测模型，用于对激光熔覆增材构件进行寿命预测；本发明专利技术准确量化了增材缺陷的几何参数，包括尺寸，形状和位置因素对疲劳寿命的影响，其预测结果能够反映增材制造特征对疲劳寿命的影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及增材制造材料的疲劳寿命预测领域，具体而言，涉及基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法及系统。

技术介绍

[0002]增材制造技术以其冷却速度快、涂层稀释率低、热变形小及易实现自动化控制等优势在机械、汽车、航空航天及石油化工等领域具有广阔的应用前景。目前，增材增材制造已成为新材料制备的研究热点。但增材制造增材工艺在实际应用中仍存在一些问题，如熔覆层易产生孔隙、裂纹、熔覆层组织，使增材构件试样的疲劳寿命大大减低，这极大地阻碍了该技术在工业化应用中的推广。
[0003]目前，增材制造技术在广泛生产应用中，其构件在常常在疲劳载荷的服役条件，因此，其增材构件在疲劳服役载荷状态下的寿命预测显得尤为重要。应变控制的疲劳条件，其在生产服役中占据绝大多数，而经典的应变控制的疲劳寿命预测方法，在增材构件的疲劳寿命的预测应用中表现欠佳，改进的SWT模型更进一步的引入疲劳过程中晶粒尺寸的损伤因子，而未考虑到对疲劳寿命重要影响的增材缺陷。因此，急需一种新的激光熔覆增材疲劳寿命预测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：对制备的激光熔覆增材构件进行疲劳试验，采集疲劳试验曲线数据，获取所述激光熔覆增材构件在疲劳试验下的第一指标，其中，所述第一指标包括疲劳形变幅，最大疲劳应力和平均应力；对疲劳试验后的所述激光熔覆增材构件的断口进行显微观察获得，获取所述激光熔覆增材构件在疲劳试验下的第二指标，其中，所述第二指标包括缺陷位置系数，缺陷圆度,缺陷尺寸和缺陷位置；基于改进的SWT模型和应力强度因子模型，根据所述第一指标和所述第二指标，生成损伤参数；基于所述损伤参数，构建疲劳寿命预测模型，用于对所述激光熔覆增材构件进行寿命预测。2.根据权利要求1所述基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法，其特征在于：在获取第二指标的过程中，将通过疲劳试验形成疲劳断口的激光熔覆增材构件，作为疲劳试样，根据所述疲劳试样的缺陷位置，获取所述缺陷位置系数，其中，当所述缺陷为内部缺陷时，Y＝0.5，当所述缺陷为表面缺陷时，Y＝0.65。3.根据权利要求2所述基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法，其特征在于：在获取第二指标的过程中，根据所述缺陷的投影面积的算术平方根，获取所述缺陷尺寸。4.根据权利要求3所述基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法，其特征在于：在获取损伤参数的过程中，所述损伤参数表示为：其中，为疲劳应变幅，σ
max
为最大应力，σ
a
为平均应力,Y为缺陷位置系数，π是圆周率，√area表示缺陷尺寸，D
d
表示缺陷位置，C
d
表示缺陷圆度，D表示疲劳试样直径。5.根据权利要求4所述基于微缺陷分布的激光熔覆增材疲劳寿命预测方法，其特征在于：在获取缺陷圆度的过程中，所述缺陷圆度...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雷，王逊，徐连勇，韩永典，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：