一种基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法

摘要

本发明属于金属材料腐蚀领域，具体地，涉及一种基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法。基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法包括以下步骤：进行待测材料应力腐蚀试验，确定应力腐蚀门槛值应力与损伤指数；进行待测材料疲劳试验，确定疲劳损伤参数；确定待测材料腐蚀疲劳损伤非线性演化指数；待测材料腐蚀疲劳寿命预测。本发明的腐蚀溶液循环装置，实现金属材料腐蚀疲劳与应力腐蚀试验腐蚀液的循环更新；采用理论与试验研究相结合的方法预测腐蚀疲劳寿命，能够克服解析法与试验法的不足；预测方法合理，结果准确，预测结果不受材料-环境组合的影响；实施方案操作简单，容易实现；预测方法推广性强，便于工程应用。

主权项

一种基于损伤演化的腐蚀疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、进行待测材料应力腐蚀试验，确定应力腐蚀门槛值应力与损伤指数；步骤二，进行待测材料疲劳试验，确定疲劳损伤参数；步骤三，确定待测材料腐蚀疲劳损伤非线性演化指数；步骤四，待测材料腐蚀疲劳寿命预测；步骤一的具体方法如下：将待测材料加工成漏斗形试样，选取试样12根，并测量试样的屈服极限；待测材料的应力与应力腐蚀寿命之间的关系满足以下关系：lgt_c＝‑plg(σ‑σ_th)+q   (1)式中，t_c为应力腐蚀寿命；σ为试样最小截面的平均应力，等于试验载荷F除以试样最小截面的截面面积A₀；σ_th为应力腐蚀门槛值应力；p与q为试验常数；将12根试样分为六组，每组两根；根据待测材料的屈服极限，按照如下公式确定6组试样的试验载荷F_i：F_i＝(1.0+0.1×i)σ_SA₀ (i＝1…6)   (2)每两个试样采用同一个有效应力进行应力腐蚀试验；试验准备完毕之后，启动试验机使试样轴向载荷达到确定值并维持载荷恒定；试验过程中分别记录待测材料应力腐蚀应力σ与试样断裂时间t_c；试验过程中要注意检查容器的密封性，腐蚀溶液每六小时更新一次；依次完成六组试验，根据应力腐蚀试验结果数据，按照式(1)回归待测材料的应力腐蚀门槛值应力σ_th与应力腐蚀损伤指数p。