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申请/专利权人：中国科学院金属研究所
摘要：本发明涉及材料科学与工程应用技术领域，具体为一种基于总应变能及形状系数的金属材料低周疲劳预测热机械疲劳寿命方法。首先利用滞回曲线计算滞回能和总应变能，然后利用形状系数的归一化及完全塑性应变能和完全总应变能的归一化通过低周疲劳测试获得相应模型预测参数，最后结合总应变能与疲劳寿命之间在双对数坐标下的线性关系进行热机械疲劳寿命预测。该方法仅需针对低周疲劳和热机械疲劳各进行两组实验，即可实现通过低周疲劳在不同机械应变幅下对热机械疲劳寿命进行预测。该方法利用低周疲劳与热机械疲劳在循环加载过程中的载荷、机制与方法的相似性将二者之间建立关联，有效降低了热机械疲劳寿命评估所需实验量。
主权项：1.一种基于总应变能及形状系数的金属材料低周疲劳预测热机械疲劳寿命方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：1选择不同机械应变幅对金属材料进行应变控制热机械疲劳和热机械疲劳对应峰值温度的等温低周疲劳性能测试，获得相应滞回曲线及疲劳寿命值；2选取中寿命滞回曲线，利用滞回曲线面积获得滞回能，利用滞回曲线中的拉、压弹性应变量和弹性应力范围计算相应弹性应变能，并以此为基础获得总应变能Wt数据；3将总应变能Wt与疲劳寿命Nf在双对数坐标下进行线性拟合，获得相应拟合参数；4利用步骤2中获得的滞回曲线计算低周疲劳滞回能及完全塑性应变能数据，并将二者进行线性拟合，获得相应形状系数k；其中，完全塑性应变能为循环加载过程中应力变化范围Δσ与塑性应变范围Δεp乘积；5利用步骤2中获得的滞回曲线计算低周疲劳完全总应变能数据，并分别将塑性应变范围与完全塑性应变能及机械应变幅与完全总应变能进行指数函数拟合，获得相应拟合参数；6利用步骤4和步骤5中获得的模型参数计算热机械疲劳总应变能，并将总应变能代入步骤3中计算相应热机械疲劳寿命。
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