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摘要
为研究氧敏感材料在蠕变氧化交互下裂纹扩展行为的变化规律，基于动态脆化物理机制，建立了蠕变耦合氧化损伤的数学模型，利用Abaqus和Voronoi图技术进行了镍基合金蠕变氧化裂纹扩展数值模拟，分析了载荷水平、初始裂纹处晶界方向、氧扩散速率和蠕变性能对裂纹扩展行为的影响。结果表明：当载荷较小时，氧化促进效应显著；随着载荷的增加，逐渐趋于蠕变主导裂纹扩展。由于氧更易扩散，直晶界裂纹相较于斜晶界裂纹的起裂时间更短。随着氧扩散速率的增大，裂纹起裂时间缩短，且载荷越大直晶界裂纹的起裂时间越趋于稳定。蠕变本构参数对裂纹起裂时间随载荷的变化规律几乎没有影响，越难发生蠕变的材料或服役条件，氧对断裂的影响越大。
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单位中国核动力研究设计院; 华东理工大学
