金屬材料在疲勞加載下如何量化殘余應(yīng)力與載荷應(yīng)力的疊加效應(yīng)？

江蘇天鼎檢測(cè)科技有限公司2025-12-03

江蘇天鼎檢測(cè)科技有限公司針對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了“X射線(xiàn)衍射殘余應(yīng)力分析+同步輻射原位疲勞試驗(yàn)+裂紋頂端應(yīng)變場(chǎng)重構(gòu)”綜合技術(shù)。以某航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)裂紋擴(kuò)展案例為例，團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)X射線(xiàn)衍射法測(cè)量盤(pán)體表面殘余應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)熱處理工藝導(dǎo)致輪緣部位存在-200MPa的壓應(yīng)力；隨后利用同步輻射光源進(jìn)行原位疲勞加載試驗(yàn)，實(shí)時(shí)捕捉裂紋擴(kuò)展路徑；接著通過(guò)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)（DIC）重構(gòu)裂紋頂端應(yīng)變場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)殘余壓應(yīng)力使裂紋擴(kuò)展門(mén)檻值ΔK_th提升30%；較終結(jié)合Paris公式修正模型，將殘余應(yīng)力影響系數(shù)引入裂紋擴(kuò)展速率預(yù)測(cè)，使壽命評(píng)估誤差從±50%降低至±15%。天鼎檢測(cè)還與上海光源合作建立了“航空材料疲勞性能原位測(cè)試平臺(tái)”，可實(shí)現(xiàn)從室溫到800℃、從靜態(tài)到10?次循環(huán)的全工況測(cè)試。

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