基于改进Paris-Erdogan方程的粉末冶金零件在循环应力下的服役寿命预测

作     者：何喆 宋晓阳 高春雷 何国华 张钰荧 HE Zhe;SONG Xiaoyang;GAO Chunlei;HE Guohua;ZHANG Yuying

作者机构：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所(高速铁路轨道系统全国重点实验室)北京100081 

基　　金：中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2023YJ206) 中国国家铁路集团有限公司课题(K2021G015) 

出 版 物：《扬州大学学报（自然科学版）》 (Journal of Yangzhou University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第27卷第6期

页      码：9-16页

摘      要：以粉末冶金工艺制成的镍基高温合金拨叉为研究对象,通过改进Paris-Erdogan方程提高脉动循环应力条件下拨叉服役寿命的计算精度。鉴于高应力循环次数下裂纹加速扩展的特点,在Paris-Erdogan方程的材料指数项中引入应力循环次数,补偿裂纹加速扩展阶段出现的偏差,实现拨叉服役寿命的准确预测。为检验服役寿命的计算精度,在拨叉薄弱部位预制2、5和8 mm等3种长度的缺口,设计脉动循环应力加载试验测量拨叉服役寿命,并将试验结果与计算结果进行对比。结果表明,裂纹扩展方向与加载方向垂直,3种预制缺口拨叉的服役寿命分别为37.2、19.4和6.9万次应力循环,改进模型的服役寿命计算误差在6.2%以内,计算准确性提高约40%。

主 题 词：断裂力学 裂纹扩展 Griffith方程 Paris-Erdogan方程 寿命预测 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19411/j.1007-824x.2024.06.002

馆 藏 号：203156452...