304不锈钢在单轴应变棘轮变形下的随动硬化实验研究

对304不锈钢在室温下进行了单轴应变控制下的应变棘轮变形与失效以及低周疲劳试验研究,对材料在循环过程中材料的硬化行为进行了系统的揭示。在对称应变循环下,研究了不同应变幅值下弹性区尺寸和背应力演化规律;在给定工程应变幅值和循环棘轮应变增量组合的应变棘轮变形下进行了弹性区尺寸和背应力演化研究。观察到了各向同性硬化和随动硬化演化对加载历史的依赖性。     

平均应变对0Cr18Ni10Ti钢随机循环应力-应变关系的影响规律

试验研究了平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机循环应力．应变关系的影响规律从节约试样和试验费用角度，提出了改进的极大似然疲劳试验法，以应变比分别为-1、-0．52、-0．22、0．029．0．18和0．48完成了104个试样的应变控制疲劳试验。揭示出材料具有Masing行为和完全平均应力松弛特征，现有平均应变理论无法表征其影响。因此．首先基于Ramberg-Osgood方程，应用广义极大似然法有效地测定出各应变比的材料随机循环应力-应变关系。通过比较各应变比的循环应力幅均值、循环应力幅均方差和概率循环应力幅，揭示出高可靠性管理时．平均应变具有降低循环应力幅作用，应变比接近0时最显著．偏离逐渐减弱，说明了研究平均应变效应．仅考虑均值．可能给出错误评价；必须综合考虑均值、均方差和样本量3因素才能给出合理评价。     

平均应变对0Gr18Ni10Ti钢随机循环应力-应变关系的影响规律

试验研究了平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机循环应力-应变关系的影响规律.从节约试样和试验费用角度,提出了改进的极大似然疲劳试验法,以应变比分别为-1、-0.52、-0.22、0.029、0.18和0.48完成了104个试样的应变控制疲劳试验.揭示出材料具有Masing行为和完全平均应力松弛特征,现有平均应变理论无法表征其影响.因此,首先基于Ramberg-Osgood方程,应用广义极大似然法有效地测定出各应变比的材料随机循环应力-应变关系.通过比较各应变比的循环应力幅均值、循环应力幅均方差和概率循环应力幅,揭示出高可靠性管理时,平均应变具有降低循环应力幅作用,应变比接近0时最显著,偏离逐渐减弱.说明了研究平均应变效应,仅考虑均值,可能给出错误评价;必须综合考虑均值、均方差和样本量3因素才能给出合理评价.     

304不锈钢的单轴棘轮变形与失效行为研究

对304不锈钢在室温下进行了单轴应变控制下的应变棘轮变形与失效以及低周疲劳试验研究,系统地揭示了材料在循环过程中的材料变形与失效行为。研究表明：材料的应变棘轮变形与失效既不同于单轴拉伸,也不同于相同应变幅值下的对称应变循环加载时的变形与失效,而是强烈地依赖于应变幅值与每一循环周次在最大拉应变处的应变增加量。观察到了一些有意义的结果,     

316L不锈钢室温和高温单轴循环行为实验研究

对316L不锈钢分别进行了室温、高温单轴应变控制和应力控制下的系统循环试验,揭示和分析了循环应变幅值、为幅值历史以及温度历史对应变循环特性的影响以及应力幅值、平均应力和温度及其历史对循环棘轮行为的影响。研究表明,无论是单轴应变循环特性是还是非对称单轴应力下的棘轮效应不仅依赖于当前温度和加载状态,而且还于温度和加载的历史,并得到了关于316L不锈钢室温和高温单轴循环行为的若干有意义的结果。     

确定不锈钢管道焊缝金属随机循环应力幅良好统计模型的方法

应变控制疲劳试验揭示了要核工程材料1Cr18Ni9Ti不锈钢焊缝金属的循环应力－应变响应存在较大的分散性,现有的定性分析可能给出偏于危险的结果。考察这一分散性和常7种统计分布对试验数据的总体拟合效果、与疲劳失效机制的一致性和设计分析结果的安全性,提出了确定循环应力幅良好统计模型效率概率试验值与理论值的相关系数来评价;与疲劳失效机制的一致性按照给定总应变下失效率随循环应力幅增加而增加的原则,根据各分布统计参量的失效率曲线来判断;设计分析结果的安全性通过识别统计分布尾部失效概率预测误差的变化趋势来进行。     

循环稳态或单调态下薄片小试样应力-应变关系试验方法

针对金属薄片沙漏试样，基于能量密度等效，提出了薄片小试样的弹塑性位移-载荷关系理论方程和等效应力、等效应变理论方程，进而提出了金属薄片沙漏试样循环稳态或单调态下的等效应力-等效应变关系试验方法。本文针对40种本构关系有限元分析预设材料和6种几何尺寸的沙漏试样完成了有限元分析，针对5种合金材料和2种几何尺寸的沙漏试样进行了单调拉伸和变幅对称应变循环试验，以及标准圆棒试样拉伸和变幅对称应变循环试验。结果表明，采用本文试验方法预测的材料单轴应力-应变关系与预设本构关系密切吻合，稳态对称循环下应力-应变关系与标准圆棒试样单轴拉伸及单轴循环试验结果吻合良好。     

基于虚拟应力幅的低周疲劳可靠性分析

提出了基于虚拟应力幅的低周疲劳可靠性分析方法。其中,考虑了应力－应变行为的随机性,建议了基于概率的修正Ｒａｍｂｅｒｇ－Ｏｓｇｏｏｄ应力－应变关系,以适于冶金质量不好或难以控制如焊缝金属类材料的可靠性分析;采用了基于虚拟应力幅的分析,以与现有核反应堆压力容器规范相一致。将基于概率的修正Ｒａｍｂｅｒｇ－Ｏｓｇｏｏｄ关系、Ｌａｎｇｅｒ Ｓ－Ｎ模型和Ｎｅｕｂｅｒ局部应力－应变准则相结合,提出的方法可用于给     

室温下304不锈钢的单轴循环棘轮行为实验研究

在室温下对固溶处理的304不锈钢进行了系统单轴应变与应力循环实验研究了具有平均应力的工程应力幅值历史以及相同工程应力幅值下平均应力历史、每一循环平均应力有一固定应力增量的应力幅值历史对单轴棘轮变形行为的影响：得到了一些有意义的结果．．     

316L不锈钢室温和高温单轴循环塑性流动特性分析

在316L不锈钢室温、高温单轴应变控制和应力控制下的系统循环试验结果基础上，对两种控制模式下循环过程中的塑性流动特性进行了定量分析。揭示和分析了循环就变幅值、平均应变、温度及其历史与应变循环下以及应力幅值、平均应力、温度及其历史与应力循环下塑性模量演变规律之间的关系和影响。研究中着重讨论了循环棘轮行为与塑性模量和累积塑性应变之间关系。研究表明，应变循环中塑性模量的演变规律明显不同于非对称应力循环，室温和高温下非对称应力循环中的棘轮效应由塑性模量和积累塑性应变的演变规律共同决定。     

基于耦合损伤本构模型的508-3钢循环塑性变形模拟

基于耦合损伤本构模型开展了508-3钢在200℃下的循环累积塑性变形模拟研究。通过单轴拉伸和循环加载实验获得了试验数据并拟合确定了材料的损伤本构模型参数,然后利用该本构模型模拟了材料的单调加载变形行为和循环累积塑性变形行为。与经典Chaboche模型的模拟结果相比,耦合损伤的本构模型能更好地模拟508-3钢的单调拉伸行为、应变和应力控制循环软化变形行为,且模拟结果与实验数据吻合良好,为508-3钢制造的核电设备的累积塑性变形模拟奠定了基础。     

N18合金薄壁管高温应变循环与疲劳行为研究

应用新型自研夹具对N18合金薄壁短管进行400℃下的单轴拉伸和等幅低周应变疲劳试验。试验结果表明：N18短管高温循环应力应变滞回线有良好对称性；等幅循环下短管试样在较低应变幅下表现出循环硬化特性，而在较高应变幅下表现出循环软化；在多级应变循环加载下短管试样应力幅在循环中均保持稳定，循环本构关系不受多级应变循环工况差异的影响；材料循环特性不符合Manson律。获得了用于N18合金在400℃高温下的几个寿命估算式。     

0Cr18Ni10Ti管道钢的随机循环本构模型

通过完成增量步应变控制疲劳试验,研究了新管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环本构关系。试验验证了以前在焊缝金属试验中的发现与推断,即工程材料的循环本构存在随机性,与循环应变-寿命关系的随机性一样,是固有的疲劳现象。拓展以前赵等人的工作(Nucl. Eng. Des., 2000, 199(3): 315-326),基于Ramberg-Osgood方程及其修正形式,提出了任意存活概率和置信度的随机循环本构模型及参数的求解方法。模型包括存活概率-应变-寿命曲线、置信度-应变-寿命曲线和存活概率-置信度-应变-寿命曲线。试验数据分析验证了模型的有效性和实用性。     

结构材料常规疲劳数据库开发

开发了反应堆结构材料常规疲劳数据库管理系统，库中包含了常规疲劳设计分析曲线参量，即应力－寿命、概率－应力－寿命、应变－寿命、概率－应变－寿命、循环应力－应变及概率－循环应力－应变曲线参量，以及相关材料和试验条件信息。可通过材料名称或机械性能区间指标查询。根据查询结果，可进行常规疲劳设计分析与评价或常规疲劳可靠性设计分析与评价。     

0Crl8Ni10Ti管道钢的随机循环本构模型

通过完成增量步应变控制疲劳试验，研究了新管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环本构关系．试验验证了以前在焊缝金属试验中的发现与推断，即工程材料的循环本构存在随机性．与循环应变-寿命关系的随机性一样，是固有的疲劳现象。拓展以前赵等人的工作(Nucl．Eng．Des．，2000，199(3)：315-326)．基于Ramberg-Osgood方程及其修正形式．提出了任意存活概率和置信度的随机循环本构模型及参数的求解方法．模型包括存活概率．应变．寿命曲线、置信度．应变．寿命曲线和存活概率-置信度-应变-寿命曲线试验数据分析验证了模型的有效性和实用性。     

应力循环下T225NG合金塑性累积行为研究

对应力循环下T225NG合金的塑性累积行为进行了试验研究,提出了预测棘轮饱和应变的本构关系及描述棘轮应变演化规律的指数型演化方程。讨论了蠕变效应对T225NG合金棘轮行为的影响．结果表明．应力幅越低,循环蠕变分量在塑性累积中的贡献越大。     

0Cr18Ni10Ti管道钢的随机循环应变-寿命关系

试验研究了管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环应变-寿命关系。基于Coffin-Manson方程,提出了考虑了任意存活概率和置信度的随机CSL关系的模型及参数的求解方法。模型由概率-应变-寿命曲线、置信度-应变-寿命曲线和概率-置信度-应变-寿命曲线组成,分别用于表征试验数据分散性规律、数据量以及两者同时对概率评价的影响。试验数据的分析结果验证了模型的有效性和实用性。     

不锈钢管道焊缝金属随机循环应力幅的良好统计模型

与现有确定性分析方法不同，考虑材料循环变形的分散性，应用确定不锈钢管道焊缝金属随机循环应力幅统计模型的方法研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢焊缝金属循环应力幅的良好统计模型。综合考虑了总体拟合效果、与疲劳失效机制的一致性和分析结果的安全性三要素，分析比较了三参数Weibull、两参数Weibull、极小值、极大值、正态、对数正态和指数分布对试验数据的拟合效果。结果表明，极小值、极大值、正态和对数正态分布可作为良好假设分布，以极小值和正态分布最好。其余分布因不符合三要素之二或三项，不适于表征循环应力幅数据。     

OCr18Ni1OTi管道钢的随机循环应变-寿命关系

试验研究了管道钢OCr18Ni1OTi的随杨循环应变-寿命关系。基于Coffin-Manson方程，提出了考虑了任意存活概率和置信度的随机CSL关系的模型及参数的求解方法模型由概率-应变-寿命曲线、置信度-寿命曲线和概率-置信度-应变-寿命曲线组成，分别用于表征试验数据分散性规律、数据量以及两者同时对概率评价的影响。试验数据的分析结果验证了模型的有效性和实用性。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢低周疲劳随动硬化实验研究

为了研究单调加载对1Cr18Ni9Ti不锈钢材料后继循环塑性硬化和流动特性的影响,对该材料进行了带平均应变的低周疲劳实验研究.对不同应变幅值的对称应变及非对称的应变循环进行了屈服面半径和背应力演化分析,揭示了材料的随动硬化和各向同性硬化演化对应变幅值和平均应变的依赖性.实验结果为建立循环加载和单调加载耦合的复杂加载条件下的本构模型提供了实验基础.