一种增材制造金属材料高周疲劳寿命和疲劳强度预测方法技术

本发明专利技术涉及增材制造金属材料疲劳寿命确定技术领域，公开了一种增材制造金属材料高周疲劳寿命和疲劳强度预测方法，S1，对同一批相同材料类型的第一测试样品至少分四组后进行高周疲劳试验；S2，拍摄高周疲劳实验后的所述第一测试样品的断口图像；S3，在室温下对至少一个与所述第一测试样品材料类型相同的第二测试样品进行拉伸试验；S4，将所述第一特征尺寸数据、第一材料性能数据和所述高周疲劳数据代入第一高周疲劳寿命预测公式进行数据拟合得到第二高周疲劳寿命预测公式；S5，通过无损检测判断预测样品的起裂源类型；S6，对所述预测样品进行拉伸试验；对比传统只考虑一种后处理状态和单一加载方向的模型而言实现了精度上的显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增材制造金属材料疲劳寿命确定领域，尤其涉及一种增材制造金属材料高周疲劳寿命和疲劳强度预测方法。

技术介绍

1、与增材制造技术结合的零件制造可以实现复杂的结构拓扑优化，提高零件的轻量化和性能优化水平。同时，增材制造技术也可以实现工艺和能效高度集成，降低制造过程中的能耗和环境影响，满足了较少材料损耗、均匀应力分布设计和超长寿命设计的目标。然而，其疲劳强度较差的特性限制了其实际进一步推广应用。这可能主要是由于增材制造过程中难以避免的缺陷的存在显著降低了疲劳性能，并增加了高周疲劳寿命数据的分散性，给高周疲劳寿命的预测带来了难度。因此，许多学者针对增材制造金属材料研发了不同的后处理方法，包括不同温度下的热处理工艺和高温高压下的热等静压后处理，以期提高这类材料的疲劳性能。同时，增材制造金属材料的不同后处理方式和各向异性特性给高周疲劳寿命的预测增加了许多困难。

2、近年来出现了一些针对增材制造金属材料的疲劳寿命预测方法[公开号：cn117494421a]。他们主要考虑到了增材制造材料中缺陷尺寸、缺陷距自由表面距离、裂纹萌生类型和最大应力对疲劳寿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，S1步骤中，所述后处理包括常规热处理和热等静压，所述应力幅加载方向包括水平方向和垂直方向。

3.根据权利要求2所述的增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，S1步骤中，所述第一材料性能数据为第二测试样品的屈服强度和断裂延伸率，所述第二材料性能数据为所述预测样品的屈服强度和断裂延伸率。

4.根据权利要求3所述的增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，S2步骤中，所述起裂源类型包括缺...

【技术特征摘要】

1.一种增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，s1步骤中，所述后处理包括常规热处理和热等静压，所述应力幅加载方向包括水平方向和垂直方向。

3.根据权利要求2所述的增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，s1步骤中，所述第一材料性能数据为第二测试样品的屈服强度和断裂延伸率，所述第二材料性能数据为所述预测样品的屈服强度和断裂延伸率。

4.根据权利要求3所述的增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，s2步骤中，所述起裂源类型包括缺陷起裂和微观组织起裂，控制扫描电子显微镜拍摄所述第一测试样品的断口生成断口图像，观察第一测试样品的断口图像中的起裂纹路判断所述第一测试样品的起裂源类型。

5.根据权利要求4所述的增材制造金属材料高周疲劳寿命预测方法，其特征在于，s5步骤中，根据确定的起裂源类型计算相应的所述第一特征尺寸数据，所述第一特征尺寸数据为所述第一测试样品的缺陷尺寸或等效尺寸，所述第二特征尺寸数据为所述预测样品的缺陷尺寸或等效尺寸；

6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：温建锋，董乃健，涂善东，王康康，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：