[發(fā)明專利]一種關(guān)鍵構(gòu)件分區(qū)表征的壽命預測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711187169.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107958114B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐建超;張哲峰;潘龍;李守新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

1.一種關(guān)鍵構(gòu)件分區(qū)表征的壽命預測方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(1)通過解剖構(gòu)件關(guān)鍵位置進行組織分析和/或三維掃描的方法，獲得該構(gòu)件不同部位的典型組織特征；所述典型組織特征包括晶粒尺寸、鑄造缺陷尺寸和/或析出相尺寸；

(2)通過有限元分析關(guān)鍵構(gòu)件不同工況下應力或應變狀態(tài)和溫度分布，并進行驗證和校對；

(3)根據(jù)步驟(2)的有限元分析結(jié)果，簡化載荷和溫度形式后，建立關(guān)鍵構(gòu)件的簡化服役載荷譜；

(4)建立構(gòu)件微觀組織與力學性能關(guān)系：所述建立微觀組織與力學性能關(guān)系是指建立構(gòu)件不同部位的典型組織特征和疲勞壽命的定量關(guān)系，建立的過程中：可利用現(xiàn)有文獻中已經(jīng)建立的關(guān)系；也可根據(jù)該構(gòu)件的組織特征和服役工況，制備相應材料并設(shè)計試驗，建立相應微觀組織和力學性能關(guān)系；

(5)利用軟件，根據(jù)步驟(1)中所得構(gòu)件典型組織特征把構(gòu)件分成不同區(qū)域并進行不同網(wǎng)格劃分；

(6)根據(jù)步驟(3)建立的簡化服役載荷譜，并利用步驟(4)中建立的微觀組織與力學性能關(guān)系，通過有限元軟件獲得關(guān)鍵構(gòu)件在不同區(qū)域的疲勞壽命分布情況；所述關(guān)鍵構(gòu)件在不同區(qū)域的疲勞壽命分布情況是指關(guān)鍵構(gòu)件在步驟(5)中劃分的區(qū)域上的疲勞壽命分布情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)鍵構(gòu)件分區(qū)表征的壽命預測方法，其特征在于：步驟(1)中，用于分析的構(gòu)件稱為關(guān)鍵構(gòu)件；所述關(guān)鍵位置是指構(gòu)件中易于失效的位置，可根據(jù)查閱資料或失效分析結(jié)果進行選擇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)鍵構(gòu)件分區(qū)表征的壽命預測方法，其特征在于：步驟(2)中，所述驗證和校對過程中應選擇典型應變和溫度值進行校對。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)鍵構(gòu)件分區(qū)表征的壽命預測方法，其特征在于：步驟(3)中，所述簡化溫度和加載形式包括等溫拉-拉疲勞、等溫拉-壓疲勞、熱疲勞、熱機疲勞、三點彎曲和四點彎曲加載中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)鍵構(gòu)件分區(qū)表征的壽命預測方法，其特征在于：步驟(5)中，對構(gòu)件進行網(wǎng)格劃分的過程為：利用軟件，考慮典型組織特征，把構(gòu)件分成不同區(qū)域，并進行不同網(wǎng)格疏密劃分。