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原文传递 一种金属材料疲劳性能优劣的评价方法
专利名称: 一种金属材料疲劳性能优劣的评价方法
摘要: 本发明公开了一种金属材料疲劳性能优劣的评价方法,属于材料科学与工程应用技术领域。该技术基于材料疲劳寿命数据以及服役工况与安全指标,发展了疲劳失效评定曲线,用应力/应变范围分割安全区域、失效区域、以及中间区域或相交区域,通过当量安全面积的计算,比较不同材料的疲劳性能。该技术解决了不同材料的疲劳性能分散、无法进行直接比较的问题。新技术具有评价迅速、应用简单的优点,可广泛应用于不同金属材料疲劳性能的优劣对比评价。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 辽宁;21
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 白鑫;张鹏;田艳中;张哲峰
专利状态: 有效
发布日期: 2019-01-01T00:00:00+0800
申请号: CN201810516214.2
公开号: CN108871981A
代理机构: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002
代理人: 于晓波
分类号: G01N3/32(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/32
申请人地址: 110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号
主权项: 1.一种金属材料疲劳性能优劣的评价方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:(1)拟合疲劳寿命规律C‑P‑S/ε‑N曲线:测试待评价金属材料在不同应力Si或应变εi下的疲劳寿命Ni,j,然后基于疲劳寿命数据点[寿命Ni,j,应力Si或应变εi],统计各个应力水平Si或循环应变εi下的寿命分布,并拟合出疲劳寿命规律C‑P‑S/ε‑N曲线,C‑P‑S/ε‑N曲线的三参数形式如公式(7)所示;N(S‑SL)m=C3   (7);公式(7)中,SL、m、C3为拟合参数,N为寿命,S为应力Si或应变εi;(2)根据C‑P‑S/ε‑N曲线进行区域分割:根据C‑P‑S/ε‑N曲线,确定材料的安全区域和失效区域;其中,安全区域面积的大小为材料抵抗疲劳失效的能力量度;安全区域面积根据公式(12)确定:公式(12)中,Ω为积分区域,若寿命Ni,j全部为失效数据,则Ω={Smin~Smax},Smin为测试应力或应变的最小值,Smax为测试应力或应变的最大值;若寿命Ni,j含有无失效数据,则Ω={Smin~Smax}∩{1~NL},NL为疲劳强度测试中的指定疲劳寿命;(3)安全评定:根据服役工况(根据载荷谱),统计安全区域对应应力范围或应变范围所出现的比例Wi,然后Wi乘以各自安全区域的面积,就是该区域的当量面积;最后,根据这些当量面积计算出C‑P‑S/ε‑N曲线对应的当量安全面积;根据当量安全面积的大小评价材料疲劳性能的优劣。
所属类别: 发明专利
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