韩世伟
,
石多奇
,
杨晓光
,
苗国磊
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00322
为了研究微结构对高循环疲劳分散性的影响, 发展了考虑多晶材料微结构特征的极值概率分析方法. 首先, 通过Voronoi算法构造了近似多晶合金微结构的随机多晶胞元模型. 其次, 应用基于内变量的晶体塑性本构理论, 模拟了不同应变幅下处于结构表面和内部多晶微结构胞元的循环应力应变响应. 通过计算有限数量的随机多晶微结构, 采用疲劳指示参数表征剪应变主导的裂纹萌生驱动力, 从而得到不同应变及边界约束情形下的疲劳指示参数分布. 最后, 应用极值概率理论分析了多晶胞元中疲劳指示参数的极值分布规律. 以TC4合金为例, 计算结果表明: 高循环疲劳分散性随应变幅降低而上升, 且在弹性极限附近变化显著; 此外, 相比于构件内部晶粒, 处于表面的晶粒具有更高的裂纹萌生驱动力.
关键词:
高循环疲劳
,
疲劳分散性
,
极值概率
,
多晶微结构
,
晶体塑性
韩世伟
,
石多奇
,
杨晓光
,
苗国磊
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00322
为了研究微结构对高循环疲劳分散性的影响,发展了考虑多晶材料微结构特征的极值概率分析方法.首先,通过Voronoi算法构造了近似多晶合金微结构的随机多晶胞元模型.其次,应用基于内变量的晶体塑性本构理论,模拟了不同应变幅下处于结构表面和内部多晶微结构胞元的循环应力应变响应.通过计算有限数量的随机多晶微结构,采用疲劳指示参数表征剪应变主导的裂纹萌生驱动力,从而得到不同应变及边界约束情形下的疲劳指示参数分布.最后,应用极值概率理论分析了多晶胞元中疲劳指示参数的极值分布规律.以TC4合金为例,计算结果表明:高循环疲劳分散性随应变幅降低而上升,且在弹性极限附近变化显著;此外,相比于构件内部晶粒,处于表面的晶粒具有更高的裂纹萌生驱动力.
关键词:
高循环疲劳
,
疲劳分散性
,
极值概率
,
多晶微结构
,
晶体塑性
