基于大变形弹塑性蠕变分析的持久寿命预测方法

摘要

提出了一种基于真应力真应变弹塑性蠕变本构模型和大变形有限元分析的高温构件持久寿命预测方法.该方法采用以真应力、真应变表示的材料高温拉伸应力-应变曲线和蠕变曲线,分别建立材料的弹塑性和蠕变本构模型,然后采用大变形有限元方法计算高温构件在给定载荷下的变形响应曲线,根据其响应曲线的变化趋势来确定构件持久寿命.通过TC11钛合金缺口试件500℃下的持久试验对上述方法进行了验证,并与三种基于小变形分析的持久寿命预测方法进行了对比.结果表明:本文提出的方法可以较准确地预测TC11缺口试件的高温蠕变响应和持久寿命,其预测精度优于基于小变有限元形分析的寿命预测方法(基于关键点断裂应变、基于缺口净截面平均有效应力以及基于骨点应力的方法).