论文部分内容阅读
在工程实践中,大多数的零部件都要在多轴载荷下工作,而至今为止对于承受多轴载荷的零部件的寿命预测方法还未趋于成熟,因此对多轴低周载荷下的疲劳寿命进行预测具有一定的工程实际价值和理论意义。本文运用有限元软件ANSYS进行仿真计算并与理论研究相结合,对材料疲劳破坏的本质进行了分析,参考目前能量法的最新研究成果,提出了一种基于塑性应变能的多轴低周疲劳寿命分析方法。主要研究的内容如下:1.介绍了迄今为止预测多轴低周疲劳寿命的主要方法,并且较为详细地讲述了各种方法的优缺点。2.介绍了塑性变形的物理基础,在此基础上提出了一个剪断形式的微裂纹萌生条件,在新的基于塑性应变能的多轴低周疲劳寿命预测模型中引入了最大剪应力与最大剪应力所在平面所对应的正应力以体现非比例强化作用的影响,赋予疲劳寿命预测公式明确的物理意义,并对这个模型进行理论推导以便和有限元的数值方法相结合。3.列出了光滑薄壁圆管试件SM45C钢、304钢、S460N钢以及Al5083铝合金的试验条件和实验结果,并通过有限元软件ANSYS仿真各个光滑试件的加载情况,从其后处理程序中提取出相关数据,最后对各个光滑试件的寿命进行预测。4.列出了缺口试件镍基高温合金GH4169、16MnR钢以及焊接件Al5083铝合金的试验条件,并通过有限元软件ANSYS仿真各个缺口试件和焊接件的加载情况,从其后处理程序中提取出相关数据,最后对各个缺口试件和焊接件的寿命进行预测。