一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，包括以下步骤：在ABAQUS软件中建立三维三点弯曲有限元模型；将所述有限元模型导出为inp文件，并导入Franc3D软件中，通过子模型切割在预设裂纹区域植入对称裂纹，生成含裂纹的有限元模型；通过ABAQUS与Franc3D的交互调用，将所述含裂纹模型重新导入ABAQUS，施加疲劳载荷条件，并基于裂纹张开位移法(COD)判定裂纹扩展临界条件；本发明专利技术与现有技术相比优点在于；结合ABAQUS与Franc3D的三维模型，精确模拟LSP引入的梯度残余应力场及裂纹扩展行为；采用Williams解析级数法与小裂纹公式计算SIF，相互对照提升结果可靠性；通过试验与仿真对比验证，为LSP材料的损伤容限设计提供理论支持，适用于高温复杂载荷下的疲劳寿命预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及疲劳裂纹扩展模拟，具体是指一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法。

技术介绍

1、疲劳裂纹扩展是导致材料和结构失效的重要因素之一。准确模拟疲劳裂纹扩展过程对于预测材料的疲劳寿命、评估结构的安全性和可靠性至关重要。传统的疲劳裂纹扩展模拟方法主要基于经典的疲劳裂纹扩展理论，如paris公式等，但这些方法在考虑激光冲击强化效应时存在一定的局限性。

2、现有的激光冲击强化后的疲劳裂纹扩展模拟研究主要集中在二维模型上，缺乏对梯度残余应力场的精细考虑，难以实现三维疲劳裂纹萌生与扩展的统一预测。此外，一些研究虽然建立了多尺度模拟模型，但在模拟过程中未充分考虑宏观应力应变参量与细观晶粒尺寸、位错密度等参量之间的联系，导致对激光冲击强化工艺效果的评估不够准确。

技术实现思路

1、(一)技术问题

2、本专利技术提供了一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，目的在于解决上述
技术介绍
中的问题。

3、(二)
技术实现思路

4、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，步骤S2中所述裂纹植入为四分之一圆形状，且a/c＝1，裂纹前缘尺寸为裂纹长度的十分之一。

3.根据权利要求1所述的一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，所述Williams位移解析级数法的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，所述小裂纹应力强度因子公式为：

5.根据权利要求1所述的一种考虑激光冲击强...

【技术特征摘要】

1.一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，步骤s2中所述裂纹植入为四分之一圆形状，且a/c＝1，裂纹前缘尺寸为裂纹长度的十分之一。

3.根据权利要求1所述的一种考虑激光冲击强化效应的疲劳裂纹扩展模拟方法，其特征在于，所述williams位移解析级数法的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冉昕，宋迎东，毛有胜，江荣，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：