复杂应力下TC11蠕变损伤及裂纹扩展研究

作者：何宇鑫; 马玉娥; 曹瑞

来源：西北工业大学学报, 2021, 39(01): 9-16.

• 蠕变本构模型
• 应力三轴度
• 蠕变损伤
• 裂纹扩展
• 有限元分析

为探究TC11材料的蠕变损伤和蠕变裂纹扩展特性,以500℃下TC11的单轴蠕变试验为参考,基于考虑孔洞长大的延性耗竭蠕变损伤本构关系,建立有限元模型,研究了初始裂纹长度对CT试件裂纹扩展的影响以及初始裂纹尺寸对表面裂纹扩展的影响。研究表明:初始裂纹长度显著影响TC11材料CT试件的蠕变裂纹扩展行为,其值越大裂纹扩展速率、裂尖等效应力、裂尖应力三轴度越大,且初始裂纹长度对深裂纹试样(a0/W=0.6,a0/W=0.7)裂纹扩展特性的影响明显大于对浅裂纹试样(a0/W=0.3,a0/W=0.4,a0/W=0.5)的影响;当表面裂纹最深处的应力强度因子Kπ/2相同时,各试件在同一时刻深度方向的扩展量近似为长度方向扩展量的2倍,随着初始裂纹尺寸的增大,表面裂纹的扩展速率逐渐减慢,且初始裂纹长度对裂纹扩展的影响要大于初始裂纹深度对裂纹扩展的影响。

• 单位
  西北工业大学