【摘 要】
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Inconel 718合金是当今航空发动机中的常用高温合金材料,在其关键承力部件中被广泛应用。但是,Inconel 718合金在发动机运行期间可能产生疲劳裂纹,如果维护处理不当将随着工作时间的增长而逐渐扩展,最终可能产生不稳定的断裂而造成重大的安全事故。因此,研究疲劳裂纹扩展并对此进行数值模拟是非常有必要的。本文主要研究Inconel 718合金单侧缺口标准CT试样在I型循环疲劳载荷下,在室温（2
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Inconel 718合金是当今航空发动机中的常用高温合金材料,在其关键承力部件中被广泛应用。但是,Inconel 718合金在发动机运行期间可能产生疲劳裂纹,如果维护处理不当将随着工作时间的增长而逐渐扩展,最终可能产生不稳定的断裂而造成重大的安全事故。因此,研究疲劳裂纹扩展并对此进行数值模拟是非常有必要的。本文主要研究Inconel 718合金单侧缺口标准CT试样在I型循环疲劳载荷下,在室温（298.15K）,573.15K和823.15K下的疲劳裂纹扩展过程,使用了ABAQUS用于数值模拟。首先,建立与试验件一致的参数模型,其次,通过设置不同的预制裂纹长度,求解不同温度和不同应力比下的裂纹尖端的应力强度因子,接着,使用扩展有限元方法（XFEM）进行疲劳裂纹扩展模拟,得到了疲劳裂纹扩展速率da/d N曲线。最后,进行了同工况下的一系列试验,将数值模拟结果与试验的结果相对比。结果表明,在相同条件下,低应力强度因子的模拟的疲劳裂纹扩展速率da/d N曲线与试验结果基本吻合。因此本文报道的数值模拟方法可以为低应力强度因子时的疲劳试验提供参考。
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