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第卷第期航空学报
拉一拉应力条件下蠕变一疲劳寿命预测
北京航空材料研究所苏翰生何晋瑞
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摘要本文讨论了应变能区分法, 应变范围区分法,
和频率修改法在拉拉应力条件下应用的可行性. 分析了滞后环为半开环状态

应用的有效性和预测能力.
关键词拉—拉应力,应变能模型,蠕变一疲劳, 数值计算
,
,
—.—

.
.
, ,, ·

一
、引言
近多年,国际上广为流行的墙变一疲劳寿命预测模型有应变范围区分法,
频率修止损伤函数法,简称,频率修正法及国内的应变能区分
法等。其中、有效典型的试验程序,程序较繁杂,但当实际构件其承
受稳态拉伸下拉一拉或拉一压统称为广义的型受载时,如何简便而有效地进行高
精度的寿命预测、建立寿命预测方程; 同时,在拉一拉应力条件下使用上述各模型的可行
性,需要进一步探讨。本文将用模型和数值计算方法来建立广义型蠕变一疲劳寿
命预测方程,并用上述各模型的计算结果进行比较。
二、各个模型计算方法简述
现行的、模型所用的符号、意义及寿命预测方法详见参考文献【,对于广
义的型试验,其线性损伤律方程,相应于形式的有
Ⅳ。。
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航空学报第卷
其中, ,~

Ⅳ一为预测寿命,Ⅳ一塑性分量寿命, 一蠕变分量寿命, 塑性应变分量,
一蠕变应变分量, ,且为所要求的常数, ,一拉伸保持的最大应力, 当时,
则为模型广义试验预测方程。
由现行方法可知,实验寿命预测必须通过纯低循环疲劳即型.
试验和试验及其两种数据处理方法,才能得到式的寿命值。
对于模型,其寿命预测方程为
Ⅳ: △
其中△￡一一非弹性应变, 一试验频率对于试验,
”/ .
其中一连续循环时间,一拉保持时间, 当则为连续循环试验, 当
时则为频率惨正法。
由式可知,、和、一样,要有两种或两种以上不同类型的试
验,才能确定出方程中的常数
应变能区分法的数值法只用这一类型的试验,采用模型预
测精度高的优点,通过数值计算方法一次确定方程参数将式、式代人式
得
~
Ⅳ: 】

.
其与试样断裂寿命Ⅳ,之间的关系,令
∑【Ⅳ一Ⅳ,‘
为了确定使达到最小的一组方程参数,计算表明, 式不能用牛顿高斯法求解,简
单的优化方法如轮换坐标搜索法或随机搜索法也不能获得满意的结果。因此,本文采用计
算精度高的共轭梯度法,求解过程如下
选初值根据经验给出初值或通过上述简单优化方法选取初值;
试算初算结果向最优化方向发展的则继续进行,若初算结果不符合实际时,必
须停算,重新设定初值。再进行运算;
选择优化结果为得到最好的优化计算结果,可以选多个不同的初值进行计算,
比较不同的计算结果若计算的值近似相等,则可终止计算,选择其中最小的一组
参数,打印计算结果。
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第期苏翰生等:拉一拉应力条件下蠕变一疲劳寿命预测
三、试验方法
为了检验上述各模型
用于拉一拉应力状态下寿
命预测的可行性, 选用
, 材料分别
进行