基于位错净滑移失效指示因子的裂纹扩展预测方法及系统

    公开(公告)号:CN118709493A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410861873.5

    申请日:2024-06-28

    摘要: 本发明公开了基于位错净滑移失效指示因子的裂纹扩展预测方法及系统,属于疲劳数值模拟技术领域,包括:根据材料的微观结构图以及各晶粒的随机取向,构建材料的晶体塑性裂纹扩展有限元模型;基于晶体塑性裂纹扩展有限元模型,构建晶体塑性本构模型,并嵌入基于位错净滑移的损伤指示因子,生成基于净滑移损伤因子的扩展有限元裂纹扩展准则;并通过获取裂纹尖端单元积分点的净滑移的平均值,依据新旧裂纹之间的转角判断裂纹扩展方向是否需要修正,从而进行裂纹扩展预测。本发明能模拟微观短裂纹扩展阶段与滑移相关的裂纹扩展行为,又能捕获长裂纹扩展阶段与位错滑移无关的裂纹扩展特性,从而能获得正确的裂纹扩展路径。

    焊接接头多组元材料晶体塑性本构模型参数确定方法

    公开(公告)号:CN118627338A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410763398.8

    申请日:2024-06-13

    IPC分类号: G06F30/23 G06F119/14

    摘要: 本发明涉及金属材料加工工程技术领域,具体涉及焊接接头多组元材料晶体塑性本构模型参数确定方法,包括以下步骤:S1:基于母材低周疲劳试验确定晶体塑性本构模型母材材料参数;S2:基于焊材低周疲劳试验确定晶体塑性本构模型焊材材料参数;S3:基于焊接接头低周疲劳试验确定晶体塑性本构模型热影响区材料参数。本发明,通过编译的PYTHON脚本提取ABAQUS有限元模拟INP文件的信息,生成对应的MATLAB优化程序,读取ABAQUS有限元的计算结果,并自动计算模拟结果与试验结果的差值,通过优化程序自动调节晶体塑性有限元的材料参数,使ABAQUS模拟结果与试验结果一致,从而获得精确的晶体塑性材料参数。

    一种基于工程损伤力学的材料蠕变疲劳寿命预测方法

    公开(公告)号:CN115982958B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202211565963.7

    申请日:2022-12-07

    摘要: 本发明公开了一种基于工程损伤力学的材料蠕变疲劳寿命预测方法,本发明属于高温复杂载荷下的材料寿命预测领域,包括:在同一温度下开展多组不同的应变控纯疲劳试验以及蠕变试验,分别确定材料的疲劳损伤和蠕变损伤参数,进而建立蠕变疲劳损伤累积模型。在相同温度下的应变控以及应力应变混合控蠕变疲劳试验中,针对不同的载荷形式确定蠕变等效应力。之后,根据蠕变疲劳损伤累积模型对纯疲劳试验和蠕变疲劳试验进行寿命预测。本发明操作简单,计算方便,能够准确预测不同材料在应变控制低周疲劳、应力控制的低周疲劳、应变控蠕变疲劳和应力应变混合控蠕变疲劳等多种载荷下的循环寿命。

    一种全数值驱动的实时蠕变疲劳损伤监测方法

    公开(公告)号:CN116052813A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202211741031.3

    申请日:2022-12-30

    摘要: 本发明公开了一种全数值驱动的实时蠕变疲劳损伤监测方法,包括以下步骤:获取疲劳试验数据、蠕变试验数据和蠕变疲劳试验数据,基于所述疲劳试验数据、蠕变试验数据和蠕变疲劳试验数据,获得统一粘塑性本构模型中的参数和蠕变疲劳损伤方法中的参数;将任意的蠕变疲劳载荷输入所述统一粘塑性本构模型中,获得每周的预测变形,基于所述每周的预测变形和蠕变疲劳损伤方法,获得每周的疲劳损伤和蠕变损伤;对所述每周的疲劳损伤和蠕变损伤进行累加并实时监测,获得所述蠕变疲劳载荷的寿命。本发明适用性广,能够适用于多种蠕变疲劳载荷;本发明可以实现实时蠕变疲劳损伤监测,还能基于临界损伤值,给出较为精准的预测寿命。

    适用于判定应力应变混合控蠕变疲劳损伤状态的通用方法

    公开(公告)号:CN113514350A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110325998.2

    申请日:2021-03-26

    IPC分类号: G01N3/32

    摘要: 本发明公开了一种适用于判定应力应变混合控蠕变疲劳损伤状态的通用方法,首先在同一温度下开展多组不同的应变控纯疲劳试验以及蠕变试验;然后确定应变幅值与寿命的关系以及非弹性应变能密度与非弹性应变能密度率的关系;接着开展多组应变控以及应力应变混合控蠕变疲劳试验;进而根据应变幅值确定每周的疲劳损伤,根据保载时的应力演化或应变演化,确定每周蠕变损伤;基于损伤预测所述材料在蠕变疲劳载荷下的寿命;最后,根据试样的累积疲劳和蠕变损伤以及美国ASME III‑NH标准规定的双线性损伤准则,判定试样在任意时刻的损伤状态。本发明可以很好地预测材料在应变控以及混合控蠕变疲劳载荷下的寿命,还可以判定试样在任意时刻的损伤状态。

    适用于预测多种控制模式循环载荷变形行为的方法

    公开(公告)号:CN113742914B

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202111023629.4

    申请日:2021-09-02

    摘要: 本发明公开了一种适用于预测多种控制模式循环载荷变形行为的方法,取相同材料的四根试样,在相同的温度下进行低周疲劳试验、应变控蠕变疲劳试验以及应力应变混合控蠕变疲劳试验,获得相应的数据;建立统一粘塑性本构模型,包括统一粘塑性本构模型的应变分解、流动率、各向同向硬化以及运动硬化;利用试验数据作为基础,分步简化提出的统一粘塑性本构模型,最终确定所有的模型参数;利用确定的模型参数确定最终统一粘塑性模型,并利用此模型来预测相同材料在其他多种控制模式循环载荷下的变形行为。本发明具有操作简单,精度高,且适用性广的特点,可以采用一组参数同时预测多种循环载荷下的变形行为。

    高温熔盐腐蚀环境中多种力学性能测试的试验装置及方法

    公开(公告)号:CN112595575A

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN202011236524.2

    申请日:2020-11-09

    IPC分类号: G01N3/00

    摘要: 本发明公开了一种高温熔盐腐蚀环境中多种力学性能测试的试验装置及方法,该装置包括容器组件和夹具组件,容器组件用于提供熔盐腐蚀环境,并通过冷却回路防止高温下熔盐蒸发而减少,保证长时力学性能测试过程中,试样保持完全浸没在熔盐环境中,夹具组件用于夹持试样和固定引伸计,可精确测量试验过程中试样的应变,装置结构合理。该方法通过将试样固定在夹具组件上,并浸没在容器组件的熔盐里,通过试验机不同的加载方式实现高温熔盐腐蚀环境中的多种力学性能测试。本发明有效地解决了高温下熔盐蒸发逸出减少而使试样在长时试验过程中不能完全浸没在熔盐中的问题,通过不同加载形式可进行熔盐环境中多种力学性能测试以及应变的测量。