应变范围划分法(SRP)可靠性模型.pdfVIP

北京航空航天大学 _莉I贾；l；4页 应变范围划分法(SRP)的可靠性模型 北京航空航天大学熊墨炳 【摘要】：应变范围划分法(SRP)已是国内外研究热部件高温低周疲劳一一蠕变交互 寿命的常用方法，由于它的准确度高．便于利用计算机进行分析．给研究疲劳孀变寿命 带来极大的方便。但是它需要可靠的材料试验数据为依据，其材科参数和力学变量很多， 在分析寿命分散度方法上只有试验结果，没有统一的可信的计算手段。 本文提出的利用可靠性方法来研究它的精度模型，试图使其理论领域更臻完善．所 采用的计算步骤是在众多的试验结果中归纳出来的．所提出的可靠性模型，尚需不断用 更多的试验去补充和丰富它的内容． 1． 应变范围划分法(SRP)的特点 Coffin-Martson提出的应变寿命(E．N)预测方法．是疲劳寿命研究中的一次革命， 随着航空航天技术的发展和高温结构及新材料的不断出现，为追求结构轻巧和使用可 靠，在大载荷作用下，材料进入了弹塑性及蠕变范围．促使^们对新的失效模式进行研 Partitioairt91．此 究。Ma∞on及Hatford[1]于1971年提出了应变范围划分法(Strainrange 法将疲劳和蠕变应变对寿命的影响分开研究，并按飞行载荷谱对零部件寿命进行分解． 这种方法无论对试验和计算都进行了简化，并使预测寿命的精度大为提高。 1．1 应变范围与寿命关系 任何一种疲劳蠕变形式．都可以归纳成下列的四种划分方法，这里P代表塑性，c 代表蠕变。 PP型一塑性拉伸(P)，塑性压缩(P)． PC型一塑性拉伸(P)．蠕变压缩(c)。 CP型～皤变拉伸(C)．塑性压缩(P)． CC型一蠕变拉伸(C)，蠕变压缩(C)． _童变e与寿命N的关系表达式为： Ⅳ朋=爿1(△占即)吒 Ⅳ弦=A2(△占肛)屯 N口=A3(△￡∞)口’ N。=A4(△s。)“ 或写为： 其中，，k=P，ci=1～4 N球=Ai(As业)4 其试验曲线如图l： 曩壹一 讣 誊矿一 警{ {| 6● ＼勃≥ 一蠕壹 J密翌范疆牙最一奄帮关系 图1一cb 田1一(．)燕型苗后回线圈 一229一 北京航卒航天凡学 葛2丽#4曩 大量实验表明．PP型寿命最长(I司样的应变损伤)，而PC或CP型损伤最大f寿 希厦短J，四条￡．N曲线在双对数坐标中为直线，有若干材料的寿命曲线还彼此平{it斜 率相等)． 为提高预测疲劳寿命精度．Manson[2]后来：瞎这几种损伤规律．按疲劳蠕变交互作 用，丹为线性损伤累积(LDR)，交互非线性损伤累积(IDR)和广义损伤累积(GDRL-种． 井进行了试验比较【3】： 线性累积：l／N=l，Ⅳ舻+1／NF4-I／N甲+1／N。， (3) 交互非线性累积：ItN=‘，Ⅳm+‘／NF4-‘，％+L／Ⅳ。 (4) 式中：‘=拈／Am。：‘=如FIA6。；■=AS口／A6。；t。=△￡。，△￡。 AC日=△暑一+△占F+△占印+A占啦 ∑‘=l，f，，=p，c t乱 rsL擐强蠹职：F2fN，+F彗fN。+F挈}N，+F彗{N。=1／N 式中：成=du 式． 大量试验数据说明，交互损伤ODR)和广义损伤(GDR)的精度最高，线性损伤累积 (LDR)较差，但(IDR)更为简捷，披广泛采用。