D0I:10.13374/j.issnl001053x.1995.03.019 第17卷第3期 北京科技大学学报 Vol.17 No.3 1995年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.1995 多轴应力下蠕变疲劳寿命预测 黄思敬1) 王连庆2)王建国) 唐俊武2) 1)北京科技大学数学力学系，北京1000832)北京科技大学新金属材料国家重点实验室 摘要通过对不同应变保持时间下的拉压、扭转和拉扭组合高温疲劳试验结果的分析， 揭示了高温多轴应力下蠕变一疲劳失效行为的主要因素，进而提出了简捷有效的寿命计算 模型和计算方法 关键词多轴应力，疲劳孀变，保持时间 中图分类号TG111.8 Life Prediction of Creep-Fatigue Interaction under Multiaxial Stress Huang Shijing Wang Lianging?Wang Jianguo?)Tang Junwu2 1)Department of Mathematics and Mechanics,USTB,Beijing 100083,PRC 2)The State Key Laboratory of Advanced Metalic Materials,USTB,Beijing 100083,PRC ABSTRACT Analysis of experiment result of low-cycle tension-compression,torsion and tension-torsion fatigue with holding time has been done.The main factors of influencing failures of combined creep and fatigue under multiaxial stress and high temperature are re'examinated,and the simple model calculating method to predict the fatigue life are worked.It is verified that calculating method has a good practicability. KEY WORDS multiaxial stress,creep and fatigue,holding time Manson-Coffin疲劳寿命估算公式在高温多轴应力下如何具体应用，目前，有关文献 还没有明确指出，当存在蠕变疲劳交互作用时，进行寿命预测的难度很大刘许多研 究工作指出在高温低周疲劳条件下，材料的损伤不能等于两者简单迭加.近几年文献提 出了以下几种方法：延性耗竭法、应变范围划分法、频率修正法、积累损伤法，以上几种方 法各有一定的局限性，本文在上述工作的基础上，对试验结果分析比较，找出主要影响因 素参量，提出有蠕变疲劳交互作用时预测寿命的方法一有交互作用系数的延性耗竭法， 并编程计算，且计算结果和试验结果基本一致.同时也显示了不同应力状态和不同保持 时间下寿命变化规律， 1试验内容 试验材料为Ni基高温合金GH33,试样为圆管，其内径12mm,外径16mm.试验 1994一11-04收稿第一作者男57岁副教授第 1 7 卷 第 3 期 1 9 95 年 6 月 北 京 科 技 大 学 学 报 oJ u r n a l o f U n i v ser iyt o f S d en ce a dn T ce h n o l o gy B e ij ign V o l . 1 7 N o . 3 J u n . 19 9 5 多 轴应力 下 蠕 变疲 劳寿命预 测 黄 ,思敬 , ) 王 连庆 2 ) 北 京 10 0 0 8 3 王 建 国 2 ) 唐俊 武 2 ) 1 )北 京 科 技 大 学 数 学 力 学 系 , 2) 北 京 科 技大 学新 金属 材料 国 家重 点 实 验 室 摘 要 通 过 对 不 同 应 变 保 持 时 间 下 的 拉 压 、 扭 转 和 拉 扭组 合 高 温 疲 劳 试 验 结 果 的 分析 , 揭示 了 高温 多轴 应力 下蠕 变 一 疲 劳失 效行 为 的主 要 因 素 , 进而 提 出 了 简 捷 有 效 的 寿 命计 算 模型 和 计 算 方法 . 关键 词 多轴 应力 , 疲 劳蠕 变 , 保持 时 间 中 图分类 号 T G 1 1 1 . 8 L ife P r e d i c t i o n o f C r e e P 一 F a t ig u e I n t e r a c t i o n u n d e r M u l t i a x i a l S t r e s s 万u a n a s h ij i n g , ) w a n 夕 L i a n 叮i n g Z ) w a n g J i a n g u o , ) aT n g J u n w u Z ) l ) D e P a r t m e n t o f M a t h e m a t i cs a n d M e c h a n i e s , U S T B , B e i j i n g 2 ) T h e S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f A d v a n e e d M e t a l i c M a t e r i a l s , U S T B , 10 0 0 8 3 . P R C B e iji n g 10 0 0 8 3 , P R C A B S T R A C T A n a l ys is o f ex Pe n r n e n t esr ul t o f l o w 一 cy cle t e l ls i o n 一 co m P esr i o n , t o sr i o n a dn t e sn i o n 一 ot sr i o n fa t ig ue iw ht h o ld i n g t ime h a s h 戈n d o en . hT e arn in fa cot r s o f i n fl u e n c i n g fa il u r e s o f e o m b i n e d c r e e P a n d fa t i g u e u n d e r m u lt i a x i a l s t r e s s a n d h i g h t e m P e r a t u r e a r e r e ’ e x a m i n a t e d , a n d t h e s im P l e m o d e l c a l e u l a t i n g m e t h o d t o P r e d i e t t h e af t ig u e life a r e w o r k e d . It 1 5 v e r iif e d t h a t e a l e u l a t i n g me t h o d h a s a g o o d P r a e t ica b ilit y . K E Y W O R D S m u lt i a x i a l s t r e s s , c r e e P a n d fa t i g u e , h o ld i n g t ime M a ns o n 一 C o if n 疲 劳 寿命估 算 公 式 在 高温 多 轴应 力 下 如 何 具 体 应 用 , 目前 , 有 关文 献 还 没 有 明 确 指 出 . 当存 在 蠕 变 疲 劳 交 互 作 用 时 , 进 行 寿 命 预 测 的 难 度 很 大 l[, 2 ] . 许 多 研 究 工 作 指 出 在 高 温 低周 疲 劳 条 件 下 , 材 料 的损 伤 不 能 等 于 两 者 简 单 迭 加 . 近 几 年 文 献 提 出 了以 下 几 种 方 法 : 延 性 耗 竭 法 、 应 变 范 围 划 分 法 、 频 率 修正 法 、 积 累 损 伤法 . 以 上 几 种 方 法 各 有 一定 的 局 限性 . 本 文 在 上 述 工 作 的基 础上 , 对试 验 结 果 分 析 比 较 , 找 出 主 要 影 响 因 素 参量 , 提 出有 蠕 变 疲 劳 交 互 作 用 时 预 测 寿命 的方 法 一 有 交 互 作 用 系 数 的 延 性 耗 竭 法 , 并 编 程计 算 , 且 计算 结 果 和 试 验 结果 基 本 一 致 . 同 时 也 显 示 了 不 同 应 力 状 态 和 不 同 保 持 时 间下 寿命 变 化规 律 . 1 试验 内容 试 验 材 料 为 N i 基 高 温 合 金 G H 3 , 试 样 为 圆 管 , 其 内 径 12 ~ , 外 径 16 ~ . 试 验 19 94 一 1 一 0 4 收 稿 第一作 者 男 5 7 岁 副教授 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1995. 03. 019