Zr-4合金小试样高温疲劳行为研究

基于Zr-4合金漏斗薄片小试样,完成了室温和400℃高温下的等幅横向应变循环与应变疲劳试验.根据弹塑性有限元分析,建立了基于局部应变等效的应变换算方法,并结合实验结果,得到了估算Zr-4合金应变疲劳寿命的Manson-Coffin模型.结果表明:低应变幅下,Zr-4合金表现出循环软化特征;高应变幅下,Zr-4合金表现出循环强化特征.高温严重降低了低应变幅下Zr-4合金的疲劳寿命,随着应变幅增加,温度影响趋弱.分析表明,基于传统应变转换公式的M-C模型用于估算疲劳寿命偏于保守.     

Inconel718合金O形环回弹特性研究

对从Inconel718合金管材截取的O形环小试样进行了压缩回弹试验研究。试验表明,温度、加载历史和轴向尺寸对O形环回弹量无明显影响;常温下O形环回弹量随压扁度的变化在6%~30%的压扁度范围内表现为抛物递增,此时O形环密封性能良好,但当压扁度超过30%,回弹量开始递减,且试样的压缩接触面伴随出现凹陷,在600℃以上还发生坍塌。运用ANSYS的弹塑性接触分析功能,采用不同的本构模型,分别建立了二维、三维有限元网格模型,对O形环的压缩回弹过程进行了数值模拟。研究表明,ANSYS的弹塑性接触有限元方法对O形环回弹量的分析模拟结果与试验结果吻合较好。     

T225NG钛合金的单轴棘轮行为研究

基于单轴常温与高温循环棘轮实验，研究了T225NG钛合金棘轮饱和、演化和破坏的一些特性，发展了一套描述高温棘轮循环的单轴饱和棘轮本构关系的方法，新方法克服了传统棘轮变形二元应力控制论带来的难题，描述方程结构简洁，建模简便、精度高，适合工程应用．研究表明：在常温应力循环下，当均值应力为半峰值应力时，T225NG钛合金会伴随棘轮饱和产生疲劳破坏，而当均值应力低于半峰值应力时，棘轮应变因局部损伤使材料较快达到疲劳破坏而不能达到饱和态。此外，常温应力循环下，单轴试样的低周疲劳寿命与幅值应力之间的关系符合幂律。