一种船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法技术

技术编号:46576577 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-10 21:19
本发明专利技术涉及材料疲劳性能评价技术领域,具体为一种船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,包括具体步骤如下:S1:对试样在不同工况下进行低周疲劳试验;S2:对室温条件下和低温条件下的数据进行拟合,调整参数以适应低温环境;S3:分别研究并确定塑性参数和弹性参数随温度变化的规律;S4:将温度因素纳入到Manson‑Coffin模型中,形成一个包含温度影响的新模型;S5:利用新建立的模型对不同温度下的疲劳寿命进行预测。本发明专利技术提出的方法能够精确预测船用高强度结构钢在173K至293K温度范围内的低周疲劳寿命,无需依赖于传统经验公式和大量实验数据,减少了实验成本和时间,使得预测结果更贴近实际使用情况,对于指导极地船舶的设计与材料选择具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料疲劳性能评价,特别涉及一种船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法


技术介绍

1、近年来随着钢铁冶炼技术与造船业日益发达,船用结构钢的强度级别越来越高,船用高强度结构钢越来越广泛应用于船舶与海工装备的建造使用中。而且,随着极地开发热潮的兴起,一些极地用船舶还要考虑极地低温对其服役性能的影响。

2、在船用高强度结构钢服役过程中常受循环载荷的作用下发生低周疲劳破坏,从而造成严重的经济损失与环境破坏。而且与常规海域相比,极地区域环境条件更为复杂恶劣,主要表现在:(1)极地区域常年处于低温环境,北极地区冬季时间长,温度在-43~-26℃之间,最低气温可达-59℃,南极地区最低气温可达-89℃。极地严苛的低温服役环境对船舶的服役安全提出重大挑战。因此为保证极地船舶的服役安全,必须对船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命进行研究。

3、目前国内外针对金属材料低周疲劳寿命的研究多集中在室温和高温方面,对低温疲劳寿命的研究也主要针对高周疲劳。对于船用高强度结构钢的低温低周疲劳寿命预测模型的研究鲜有报道,而且尚无可用的低周疲劳寿命模型来本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤S1中,温度的选取范围为173K至293K之间。

3.根据权利要求2所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤S1中,试验温度选择室温、233K和173K三种,应变幅度为0.005~0.04。

4.根据权利要求2所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤S2中,室温条件下的低周疲劳试验,拟合相关性方程如式(1),相关性系数r为0.995:...

【技术特征摘要】

1.一种船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤s1中,温度的选取范围为173k至293k之间。

3.根据权利要求2所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤s1中,试验温度选择室温、233k和173k三种,应变幅度为0.005~0.04。

4.根据权利要求2所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤s2中,室温条件下的低周疲劳试验,拟合相关性方程如式(1),相关性系数r为0.995:

5.根据权利要求1所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤s2中,233k的疲劳寿命进行拟合得到低温条件下的疲劳寿命相关性方程如(2),相关性系数r为0.998;

6.根据权利要求5所述的船用高强度结构钢低温低周疲劳寿命预测方法,其特征在于,在步骤s3中,对模型中的...

【专利技术属性】
技术研发人员:仝智远宫旭辉高珍鹏丁鹏龙朱官朋
申请(专利权)人:洛阳船舶材料研究所中国船舶集团有限公司第七二五研究所
类型:发明
国别省市:

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