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高温材料的多轴蠕变试验方法 被引量:6
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作者 姚华堂 轩福贞 +1 位作者 沈树芳 王正东 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期5-9,62,共6页
综述了多轴蠕变的试验方法,并推荐了基于试验数据评价工程结构蠕变寿命的参考应力法。介绍了目前常用的薄壁管试验、环向缺口圆棒试验、环向缺口薄壁管试验、构件模拟试验、穿孔二向板试验、十字形二向板试验和紧凑拉伸试验等多轴蠕变... 综述了多轴蠕变的试验方法,并推荐了基于试验数据评价工程结构蠕变寿命的参考应力法。介绍了目前常用的薄壁管试验、环向缺口圆棒试验、环向缺口薄壁管试验、构件模拟试验、穿孔二向板试验、十字形二向板试验和紧凑拉伸试验等多轴蠕变试验方法;讨论了这些方法的优缺点及其适用范围。在分析欧盟ESIS P10-02缺口圆棒多轴蠕变试验规范的基础上,讨论了如何根据蠕变构件的参考应力、节点应力和失效模式来预测其多轴蠕变断裂寿命。 展开更多
关键词 高温材料 多轴蠕变 蠕变寿命 预测
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309S耐热不锈钢蠕变行为及寿命预测 被引量:5
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作者 张华煜 李国栋 +3 位作者 秦凤明 杨卫民 张威 陈慧琴 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期264-271,共8页
以工业化生产的309S奥氏体耐热不锈钢为研究对象,在不同温度和应力条件下进行单轴拉伸蠕变实验。结果表明:700℃/100 MPa蠕变断裂时间最长为480.13 h,蠕变曲线有明显的3个阶段;800℃/100 MPa蠕变断裂时间最短为4.61 h,蠕变曲线只有第3阶... 以工业化生产的309S奥氏体耐热不锈钢为研究对象,在不同温度和应力条件下进行单轴拉伸蠕变实验。结果表明:700℃/100 MPa蠕变断裂时间最长为480.13 h,蠕变曲线有明显的3个阶段;800℃/100 MPa蠕变断裂时间最短为4.61 h,蠕变曲线只有第3阶段,直至断裂。扫描电子显微镜(SEM)观察分析表明,蠕变断口为穿晶韧窝型断口。309S耐热不锈钢的蠕变行为符合幂律关系,在700和800℃条件下的蠕变应力指数分别为9.97和6.80;700℃时,蠕变机制为位错绕过第二相粒子的Orowan机制;800℃时,蠕变机制主要是位错的滑移和攀移。50 MPa条件下的蠕变表观激活能为414.84 kJ/mol。基于Larson-Miller参数法和Kachanov-Robatnov蠕变损伤法建立了309S耐热不锈钢700和800℃的蠕变寿命预测模型,通过实验验证Larson-Miller参数法预测精度明显高于Kachanov-Robatnov蠕变损伤寿命预测模型。 展开更多
关键词 309S耐热不锈钢 蠕变行为 蠕变机制 蠕变寿命 预测模型
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采用E309焊材的长期服役1Cr5Mo管线焊接接头性能与寿命预测研究
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作者 卢艳玲 梁斌 +5 位作者 王应植 马晶晶 姜勇 邵世飞 徐娟娟 姚扬 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2024年第5期89-95,共7页
采用E309-15(A307)/E309-16(A302)奥氏体不锈钢焊材焊接的1Cr5Mo管线焊接接头在服役后易发生碳迁移、热应力以及微观结构不稳定等问题从而导致经常出现早期失效。通过对服役的该类焊接接头进行常温拉伸、高温拉伸、冲击、硬度分布测量,... 采用E309-15(A307)/E309-16(A302)奥氏体不锈钢焊材焊接的1Cr5Mo管线焊接接头在服役后易发生碳迁移、热应力以及微观结构不稳定等问题从而导致经常出现早期失效。通过对服役的该类焊接接头进行常温拉伸、高温拉伸、冲击、硬度分布测量,高温蠕变试验,并通过金相照片对焊缝及附近母材微观组织进行分析判断焊接接头性能,采用Larson-Miller参数方法利用高温蠕变试验数据对设备剩余寿命进行预测;同时利用时效处理方法获得碳迁移程度与时间的关系,为判别采用奥氏体不锈钢焊材的长期服役高温管线焊接接头早期失效、保障安全生产提供理论支撑。 展开更多
关键词 焊接接头 性能试验 蠕变寿命预测 碳迁移
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多轴向经编玻璃纤维织物增强复合材料的蠕变特性研究
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作者 马彩霞 张诚 +1 位作者 游弋义 高晓平 《产业用纺织品》 2023年第12期20-26,共7页
玻璃纤维增强复合材料在长期服役条件下的蠕变行为会导致结构件发生形变,进而对材料稳定性产生很大的影响,因此对其蠕变性能的研究很有必要。分别以三轴向和四轴向经编玻璃纤维织物为增强体,环氧树脂为基体,采用真空辅助树脂传递模塑(va... 玻璃纤维增强复合材料在长期服役条件下的蠕变行为会导致结构件发生形变,进而对材料稳定性产生很大的影响,因此对其蠕变性能的研究很有必要。分别以三轴向和四轴向经编玻璃纤维织物为增强体,环氧树脂为基体,采用真空辅助树脂传递模塑(vacuum assisted resin infusion,VARI)成型方法制备复合材料试样。研究不同应力水平下复合材料试样的弯曲蠕变规律,对蠕变曲线进行线性拟合,预测材料蠕变寿命。基于试样断裂失效形貌图,分析蠕变损伤情况,揭示蠕变特性。结果表明,当施加小于弯曲断裂强度值80%的应力时,复合材料蠕变历经2个阶段,减速蠕变阶段,应变随时间延续而增加,但增速逐渐减小;匀速蠕变阶段,应变随时间延续而匀速增加。当施加大于弯曲断裂强度值80%的应力时,2种复合材料在历经减速蠕变和匀速蠕变阶段后,进入加速蠕变阶段,此阶段应变随时间延续而快速增加,直至试样破坏失效。通过蠕变试验,验证复合材料在弯曲断裂强度值80%的应力水平下蠕变寿命预测结果的准确性。结果显示,三轴向和四轴向复合材料试样分别在施加应力2.83 h和37.40 h后发生蠕变断裂,蠕变寿命预测结果与试验结果的误差较小,分别为4.43%和2.35%,从而证实了蠕变寿命预测的准确性。研究结果为多轴向经编复合材料蠕变特性研究及蠕变寿命预测奠定了理论基础。 展开更多
关键词 多轴向经编复合材料 真空辅助树脂传递模塑成型 蠕变 蠕变寿命预测 蠕变特性
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基于Time-Hardening蠕变模型和“骨点”应力方法预测P92钢缺口圆棒多轴蠕变寿命 被引量:2
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作者 曾铖 刘宇杰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期447-451,共5页
提出一种用于预测金属缺口圆棒多轴蠕变寿命的方法。基于Time-Hardening蠕变模型,对缺口部位在蠕变过程中的应力分布进行了模拟。将蠕变过程中,缺口最小截面上应力不随时间变化的位置确定为"骨点"。然后借助光滑圆棒试样单轴... 提出一种用于预测金属缺口圆棒多轴蠕变寿命的方法。基于Time-Hardening蠕变模型,对缺口部位在蠕变过程中的应力分布进行了模拟。将蠕变过程中,缺口最小截面上应力不随时间变化的位置确定为"骨点"。然后借助光滑圆棒试样单轴蠕变试验的寿命-应力关系,使用"骨点"位置的等效应力预测缺口圆棒的多轴蠕变寿命。分别运用该方法和欧盟的多轴蠕变规范方法预测P92钢不同缺口半径的缺口圆棒试样多轴蠕变寿命。结果表明,该方法寿命预测精度与欧盟规范中的方法相当。本方法更加简便,方便工程应用。 展开更多
关键词 P92钢 缺口圆棒 多轴蠕变 骨点应力 蠕变寿命预测
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三种疲劳蠕变交互作用寿命预测模型的比较及其应用 被引量:21
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作者 陈学东 范志超 +2 位作者 陈凌 蒋家羚 杨铁成 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期62-68,共7页
对疲劳蠕变交互作用寿命预测方法进行简单回顾,并分别介绍从能量耗竭、韧性耗竭、延性耗竭角度提出的三种应力控制疲劳蠕变寿命预测方法。通过文献试验数据和1.25Cr0.5Mo钢520℃应力控制、梯形波加载试验数据对上述三种模型的优缺点和... 对疲劳蠕变交互作用寿命预测方法进行简单回顾,并分别介绍从能量耗竭、韧性耗竭、延性耗竭角度提出的三种应力控制疲劳蠕变寿命预测方法。通过文献试验数据和1.25Cr0.5Mo钢520℃应力控制、梯形波加载试验数据对上述三种模型的优缺点和适用范围进行评价。三种方法的预测精度都大大高于传统的频率分离法和应变能频率分离法;能量模型对应力应变控制模式都适用,延性耗竭模型预测精度最高,平均应变速率模型形式最简单,适用于应力控制下纯蠕变、纯疲劳或疲劳蠕变交互作用下的各种失效组合模式,拓宽了Monkman-Grant经验关系式的应用范围,因此具有重要的工程应用价值和应用前景。最后阐述平均应变速率模型的应用步骤。 展开更多
关键词 疲劳 蠕变 寿命预测 应变能密度 韧性 延性 平均应变速率
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总应变-应变能区分法 被引量:6
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作者 胡绪腾 宋迎东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期219-224,共6页
借鉴HALFORD和SALTSMAN发展总应变-应变范围区分法(TS-SRP)的经验,基于应变能区分法(SEP)建立总应变-应变能区分法(TS-SEP)。类似于TS-SRP,TS-SEP同时反应了材料失效行为和流动行为两个方面的特征。通过材料循环流动行为的经验方程,建... 借鉴HALFORD和SALTSMAN发展总应变-应变范围区分法(TS-SRP)的经验,基于应变能区分法(SEP)建立总应变-应变能区分法(TS-SEP)。类似于TS-SRP,TS-SEP同时反应了材料失效行为和流动行为两个方面的特征。通过材料循环流动行为的经验方程,建立弹性应变范围一寿命方程,然后与由SEP确定的非弹性应变范围-寿命方程相加,获得循环总应变范围与疲劳寿命之间的关系。寿命预测时,TS-SEP不需要区分非弹性应变分量,因此特别适应于非弹性变形较小的高强度、低延性材料,扩大了SEP的应用范围。通过Rene95和AF2-1DA两种镍基高温合金蠕变疲劳试验数据的初步验证,结果表明:TS-SEP比SEP具有更可靠的预测结果,对Rene95材料基本试验的预测精度有97.5%在2倍因子范围内,对AF2-1DA材料基本试验的预测结果全在2倍因子范围之内。对验证性试验,TS-SEP在四种方法(TS-SEP,TS-SRP,SEP和SRP)中具有最高的预测精度。 展开更多
关键词 应变能区分法 应变范围区分法 高温低周疲劳 蠕变疲劳 寿命预测
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超(超)临界锅炉钢的相稳定性与相定量及持久寿命预测方法的研究 被引量:4
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作者 彭志方 彭芳芳 陈方玉 《电力建设》 2009年第12期1-5,共5页
复相分离方法可以在电子探针/扫描电镜一能谱分析条件下对超(超)临界锅炉钢块状样品的析出相成分及其数量进行定量分析,以揭示其供货态钢管样品的相稳定性,以及持久断裂试样的相状态,并可反映相成分及其数量参量与持久寿命的对应... 复相分离方法可以在电子探针/扫描电镜一能谱分析条件下对超(超)临界锅炉钢块状样品的析出相成分及其数量进行定量分析,以揭示其供货态钢管样品的相稳定性,以及持久断裂试样的相状态,并可反映相成分及其数量参量与持久寿命的对应关系;人工神经网络模型可以预测多元成分与热处理工艺参量及试验条件(温度及应力)改变时,9%~12%Cr铁素体耐热钢的持久寿命。介绍了以上方法的基本原理及其作用,并列举了若干应用实例,期望能为有关工作提供参考。 展开更多
关键词 相稳定性 相定量 材质评估 持久寿命预测 人工神经网络
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基于大变形蠕变分析的持久寿命预测方法 被引量:2
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作者 叶文明 胡绪腾 +1 位作者 马晓健 宋迎东 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期78-83,共6页
提出一种基于真应力真应变弹塑性蠕变本构模型和大变形有限元分析的高温构件持久寿命预测方法。该方法利用以真应力-真应变表示的材料高温拉伸应力-应变曲线建立材料的弹塑性模型,基于蠕变曲线建立蠕变本构模型,并采用大变形有限元方法... 提出一种基于真应力真应变弹塑性蠕变本构模型和大变形有限元分析的高温构件持久寿命预测方法。该方法利用以真应力-真应变表示的材料高温拉伸应力-应变曲线建立材料的弹塑性模型,基于蠕变曲线建立蠕变本构模型,并采用大变形有限元方法计算高温构件在给定载荷下的变形响应曲线,根据其响应曲线的变化趋势来确定构件持久寿命。通过TC11钛合金缺口试件500℃下的持久试验对上述方法进行验证,并与三种基于小变形分析的持久寿命预测方法进行对比。结果表明:本工作提出的方法可以较准确地预测TC11缺口试件的高温蠕变响应和持久寿命,其预测精度优于基于关键点断裂应变、缺口净截面平均有效应力以及骨点应力的小变形有限元分析的寿命预测方法。 展开更多
关键词 持久寿命预测 蠕变本构 TC11钛合金 缺口试件 有限元分析
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基于参数Z_c预测25Cr35Ni耐热钢的蠕变行为与持久寿命
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作者 刘薪月 曹铁山 +3 位作者 李会芳 程从前 孟宪明 赵杰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期26-29,共4页
在不同温度T和不同应力σ下对25Cr35Ni耐热钢进行蠕变试验,引入参数P对不同蠕变应变下的温度和时间进行归一化处理,分析了(P,σ)数据点随蠕变应变的变化规律,引入参数Z_c分析了数据的分散程度并使用蠕变应变为5.0%下的试验数据对持久寿... 在不同温度T和不同应力σ下对25Cr35Ni耐热钢进行蠕变试验,引入参数P对不同蠕变应变下的温度和时间进行归一化处理,分析了(P,σ)数据点随蠕变应变的变化规律,引入参数Z_c分析了数据的分散程度并使用蠕变应变为5.0%下的试验数据对持久寿命进行了预测。结果表明:随蠕变应变的增加,σ-P曲线趋近于断裂曲线,Z_c先迅速增大后趋于稳定,(P,σ)数据点与其对应拟合曲线的偏差减小;基于Z_c参数法预测得到的持久寿命与实测持久寿命接近,数据分散程度较小。 展开更多
关键词 耐热钢 Zc参数法 持久寿命预测
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基于FEMFAT的柴油机活塞低周热疲劳寿命预测 被引量:5
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作者 许春光 王根全 +2 位作者 文洋 李鹏 景国玺 《内燃机》 2017年第2期55-57,62,共4页
我们应用abaqus有限元分析软件,对某型柴油机活塞进行了起停工况下活塞温度场、材料高温下塑性及蠕变性能的应力应变场计算。采用FEMFAT疲劳分析软件进行了活塞低周热疲劳寿命的预测,分别考虑了疲劳及蠕变损伤的影响,为柴油机活塞的研... 我们应用abaqus有限元分析软件,对某型柴油机活塞进行了起停工况下活塞温度场、材料高温下塑性及蠕变性能的应力应变场计算。采用FEMFAT疲劳分析软件进行了活塞低周热疲劳寿命的预测,分别考虑了疲劳及蠕变损伤的影响,为柴油机活塞的研发及结构改进设计提供参考。 展开更多
关键词 低周疲劳 疲劳损伤 蠕变损伤 寿命预测
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MHZ常数在耐热钢持久性能预测中的应用 被引量:1
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作者 刘春慧 程从前 +2 位作者 赵杰 祝志超 马海涛 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期12-16,共5页
本研究提出选用MHZ常数关联耐热钢持久性能数据,以HP40和Super304钢为例比较了基于MHZ常数和标准推荐L-M常数的持久性能曲线与实验数据之间的相关性;并对工业中常用的十七种耐热钢实验数据进行分析,对比了MHZ常数和L-M常数在持久性能预... 本研究提出选用MHZ常数关联耐热钢持久性能数据,以HP40和Super304钢为例比较了基于MHZ常数和标准推荐L-M常数的持久性能曲线与实验数据之间的相关性;并对工业中常用的十七种耐热钢实验数据进行分析,对比了MHZ常数和L-M常数在持久性能预测精度上的差异。结果表明不同的L-M常数对数据拟合结果有较大影响,工程应用中为保证较高预测精度需选用优化的L-M常数,否则会导致构件应用时偏危险;对所分析的大部分钢新选用的MHZ常数不仅具有更高预测精度和更优拟合效果,而且能更直观比较不同耐热钢之间的持久性能,故可以作为耐热钢的TTP参数。 展开更多
关键词 MHZ常数 TTP参数法 耐热钢 持久性能 寿命预测
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高温蠕变理论在耐材支架设计中的应用研究
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作者 任全民 《冶金设备》 2013年第1期25-28,共4页
在机器的设计和制造过程中,不仅需要保证设备的主功能够满足用户的使用要求,也必须确保辅助结构的运行稳定和可靠,任何结构的故障都会严重影响机组的正常生产,造成重大经济损失。以感应加热器的耐材支架故障为例,应用材料的高温蠕变理论... 在机器的设计和制造过程中,不仅需要保证设备的主功能够满足用户的使用要求,也必须确保辅助结构的运行稳定和可靠,任何结构的故障都会严重影响机组的正常生产,造成重大经济损失。以感应加热器的耐材支架故障为例,应用材料的高温蠕变理论,对支架故障原因进行了研究和分析,提出了满足使用要求的改进办法。实践表明本次改造是成功和有效的,为工程项目管理中类似问题的解决提供了经验和方法。 展开更多
关键词 感应加热器 耐材支架 高温蠕变 强度 寿命预测
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