[发明专利]一种基于晶体塑性的蠕变疲劳寿命预测方法

权利要求书

1.一种基于晶体塑性的蠕变疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立基于材料的电子背散射衍射信息的ABAQUS的代表性单元模型；

S2：将背应力模型修正为含有静态回复项的背应力模型并写入晶体塑性本构方程，该晶体塑性本构方程通过用户自定义的子程序UMAT定义，将该晶体塑性本构方程用于对所述S1中的ABAQUS代表性单元模型进行有限元计算，以此模拟得到所述材料在给定载荷条件下的蠕变疲劳迟滞回线；

S3：通过试参法拟合蠕变疲劳迟滞回线，来获取所述晶体塑性本构方程的材料参数；

S4：通过ABAQUS软件计算每个积分点的应力应变值，并将应力应变值平均化，获取材料的蠕变疲劳迟滞回线和后处理云图；

S5：从后处理云图中提取最大的塑性滑移和能量耗散，将这两个参数视为材料在循环加载过程中损伤驱动力，分析它们随着循环周次的变化规律，从而提出一种蠕变指示因子和疲劳指示因子；

S6：结合所述S5的蠕变指示因子和疲劳指示因子和线性累积损伤准则其中，和分别表示第j周次的蠕变损伤和疲劳损伤，预测不同保载时间下的蠕变疲劳裂纹萌生寿命。

2.根据权利要求1所述的基于晶体塑性的蠕变疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述S1包括：

S11：通过matlab语言将材料的电子背散射衍射信息转化为ABAQUS可读取的input文件中的节点和单元以及相应的晶粒取向文件；

S12：通过matlab语言读取所述S11中的晶粒取向文件，从而编译每个晶粒的多个材料常数；

S13：通过编写ABAQUS的脚本程序获得代表性体积单元的周期性边界条件和蠕变疲劳加载条件；

S14：将S11中的节点和单元、S12中的材料属性、S13中的周期性边界条件和蠕变疲劳加载条件手动组成ABAQUS可读取的input文件，从而获得ABAQUS代表性体积单元模型。

3.根据权利要求2所述的基于晶体塑性的蠕变疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述S11中，所述晶粒的取向参数采用三个欧拉角φ、表示。

4.根据权利要求1所述的基于晶体塑性的蠕变疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述S2中，晶体塑性本构方程包括主控方程，流动准则方程，滑移阻力演化方程以及引入静态回复项的背应力方程。