热机械疲劳强度与高温低周疲劳强度关系地研究.pdf

』26 化 工 机 械 1990越 热机械疲劳强度与高温低周疲劳强度关系的研究 贺匡国 丁信伟 刘寺|学 殷 淳 ()l：连理工)c：学 ) 本文根据疲劳损伤量的概念，考虑 7温度 对 ManSOn～Coffin~,(△￡P xNj ‘：C厂 雨磊 劭影响，旱出7相i ’蔑方程式，蹦关联热机械疲劳强 度和 高温低周疲劳强度，并通过高温低周疲劳试验验证 7本方程 的准确性 。 从工程设计角度来看，研究材料的热机 出了估算表达式为 械疲劳强度是很有意义的。有人在这方面 已 ^ 1 — 2 经作了一些工作(1～8)。本文研究了温度循 (T。)= 凸__ll (T)dT T I 环和机械应变循环 同时作用于材料，导致材 ( 1) 料低周次大应变疲劳失效的热机械疲劳；且 (T。)=士 ( (T )4- (TJ)) 在考虑温度对Mans0n—Coffin公式影响的 (2 ) 基础上建立了热机械疲劳强度和高温低周疲 式中 (T)为 疲 劳损 伤 系数，当材料一定 劳强度之间的解析关系式。并在专门设备上 时，其值仅是温度的函数， 由不同温度的高 用 2}Cr一1M。材料做了热机 械 疲劳和高 温低周疲劳试验 结 果得出 n 、T．为温度 温低周疲劳试验，验证了本解析式比以往的 循环 的上、下 温 度 限；△T=T 一T 。式 解析武更准确。 (1)适用于应变值大的情况，式 (2)则 热机械疲劳与高温低周 适用于应变值小的情况。两式均是在材料大 应变的假设前提下，由热机械疲劳与高温低 疲劳关系的理论分析 周疲劳=者疲劳损伤量 相 等 的条件而导出 为了建立热机械疲劳与高温低周疲劳之 的[1)。 间的关系，可 以认为只要所用 的两种试件大 温度对高温疲劳影响很太，但式 (1)、 小和形状完垒相 同，在进行热机械疲劳试验 式 e2)在推导过程 中没有给予考虑。本文 时试件在循环温度的高温区压缩受到完垒约 则考虑了温度的影响，并作了解析推导。 柬，且试件纵向温度分布均匀，而在高温低 1．Mans0n-Coffin公式与疲 劳损伤量 周疲劳试验时，选取适当的相当温度，那么两 大量研 究 表 明(B)，Ma11$0Zl—Coffin 疲劳试验结果就台非常接近 。所谓相当温度 给出了相当正确的低周疲劳表达式 T，是指两疲劳试验在相 同的应变范围内， △8PN ±， ‘=C (3 ) 当材料的热机械疲劳抗力与某恒定温度下的 式中 △e——循环塑性应变范围； 高温低周疲劳抗力相同时的某一恒定温度。 Nr——断裂循环次数； 研究热机械疲