P92钢的蠕变-疲劳损伤行为及蠕变-疲劳损伤本构模型的建立
2021-10-28纪冬梅
机械工程材料 2021年10期
关键词:模型
曹 宇,崔 鑫,纪冬梅
(1.上海电力大学能源与机械工程学院,上海 200090;2.国电南瑞科技股份有限公司,南京 211106)
0 引 言
为了减少煤耗及污染物排放,我国正在建设高效超超临界燃煤机组。超超临界机组在实际服役过程中不仅需要承担基本载荷[1-2],还需要参与调峰任务,这使得其高温部件面临着比常规超临界机组更高温度及压力的考验。P92钢因具有良好的抗氧化、抗蠕变和抗疲劳等性能[3-4]而成为超超临界机组主要高温部件的首选材料。高温部件在服役过程中承受着静载荷和交变载荷作用,会发生疲劳、蠕变以及二者交互作用导致的失效[5]。因此,仅对P92钢进行简单的高温条件下蠕变性能研究以及寿命预测是片面的、不符合实际工程要求的,而应该在综合考虑各方面因素的前提下对蠕变、疲劳性能进行研究,以更好地确保相关设备的稳定、安全运行。目前,学者们对P92钢的组织和性能、蠕变-疲劳失效机理以及本构模型进行了广泛研究[6-11],获得了很多重要的结论,为超(超)临界机组的安全运行提供了重要支撑。
自20世纪90年代开始,为了更加精确地预测高温结构的变形,学者们对Chaboche随动硬化模型进行了改进。具体的改进措施包括:引入加载频率,建立新的损伤演化模型[12];考虑循环载荷作用下的加工硬化因素,建立Lemaitre-Chaboche非线性随动模型[13];在等向强化和Lemaitre-Chaboche非线性随动强化理论的基础上对背应力进行修正,利用Mises屈服准则建立不同工况下非线性混合强化材料模型的弹塑性应力-应变本构关系[14];……
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