《表3 不同应变幅下实际寿命和预测寿命对比》

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《基于混合硬化模型的Ti-6Al-4V低周疲劳损伤分析》

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分别模拟了应变幅为1.2%，1.0%，0.8%，0.7%和0.6%五种情况，Ti-6Al-4V为疲劳循环软化材料，最大拉应力随循环数变化的模拟结果与试验结果对比如图9所示.从图中可以看出，疲劳循环软化过程主要分为三个阶段:快速软化阶段、循环稳定阶段和断裂阶段.非线性各向同性硬化模型可以较好地模拟快速软化阶段和循环稳定阶段，但不能体现出材料失效前应力急剧下降行为，对于Ti-6Al-4V钛合金材料，最大拉应力急速下降的断裂阶段只占疲劳寿命很小的一部分，一般为几十个循环.各应变幅下材料损伤演化与循环数的关系如图10所示.由图可以看到，在疲劳损伤演化过程中，开始时损伤速度基本不变，随着疲劳过程的进行，损伤速度缓慢增加，当损伤接近极限值D c时，损伤随着循环次数急剧增加.这是因为材料在疲劳过程中，损伤逐渐累积使得材料性能逐渐恶化，随着损伤的增加，材料性能的恶化也逐渐加快.模拟得到的不同应变幅下寿命预测结果如表3所示，从结果可以看出，损伤模型预测寿命与实际寿命吻合较好，平均误差为3.878%，该模型能够较为准确地预测Ti-6Al-4V材料的低周疲劳寿命.