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申请/专利权人：南昌大学
摘要：本发明涉及断裂力学领域，提出了一种基于孔洞缺陷特征的增材制造金属低周疲劳寿命预测方法，通过综合考虑孔洞缺陷几何特征对材料疲劳性能的影响，提出孔洞缺陷特征参数P；所提出的孔洞缺陷特征参数与材料的塑性变形之间具有良好的线性关系，能够有效地识别材料内部引起疲劳裂纹萌生的关键缺陷；基于所构建的孔洞缺陷特征参数在低周疲劳状态下与材料疲劳寿命之间的指数关系，提出了基于疲劳断口区域关键孔洞缺陷几何特征的低周疲劳寿命预测模型。相比于传统的低周疲劳寿命预测模型Manson‑coffin（M‑C）模型以及Smith‑Watson‑Topper（SWT）模型，本发明方法具有更高的预测精度与更低的分散性。
主权项：1.一种基于孔洞缺陷特征的增材制造金属低周疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、根据美国材料与试验协会ASTM标准E8E8M-13a设计圆棒试样的几何形状，采用选区激光熔化法制造试样；步骤S2、根据ASTME18的试验程序，在室温和低应变速率条件下，对圆棒试样进行测试，得到材料的应力-应变曲线，进而获得材料的弹塑性本构模型参数；步骤S3、采用显微断层扫描技术获取试样孔洞缺陷的分布情况，根据扫描结果在ABAQUS中生成具有不同缺陷特征的圆柱体有限元模型，采用C3D10单元进行应力应变分析以获取材料塑性变形大小随缺陷尺寸、缺陷形状以及缺陷位置变化的规律；步骤S4、根据步骤S3的有限元分析结果，综合考虑孔洞缺陷几何特征与材料疲劳性能间的关系，提出孔洞缺陷特征参数P；步骤S5、基于孔洞缺陷特征参数P在低周疲劳状态下与材料疲劳寿命之间的指数函数关系，提出基于孔洞缺陷特征的增材制造金属低周疲劳寿命预测模型；步骤S6、使用步骤S5所建立的疲劳寿命预测模型，结合损伤累积法则预测增材制造金属的低周疲劳寿命，并与传统疲劳寿命预测模型进行比较。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 南昌大学 基于孔洞缺陷特征的增材制造金属低周疲劳寿命预测方法
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