【摘 要】
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工程实际中，许多零部件都在复杂多轴低周疲劳载荷作用下工作，因为多轴低周疲劳问题本身的复杂性，目前对多轴低周疲劳的研究还很不成熟，因此对多轴低周疲劳寿命预测方法进行深入研
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工程实际中，许多零部件都在复杂多轴低周疲劳载荷作用下工作，因为多轴低周疲劳问题本身的复杂性，目前对多轴低周疲劳的研究还很不成熟，因此对多轴低周疲劳寿命预测方法进行深入研究具有重要理论意义和实用价值。本文采取理论研究与有限元数值计算相结合的方法，分析疲劳破坏的本质，并借鉴目前应变能理论的最新成果，提出了一种基于塑性应变能-拉应力耦合的多轴低周疲劳寿命预测方法。本文主要内容如下： 1.回顾了多轴低周疲劳寿命预测的主要方法，系统分析了各种方法的优劣。 2.将有限元数值分析方法引入疲劳分析中，解决了多轴复杂加载条件下不能获得应力、应变响应历程的困难。 3.根据对塑性变形微观机理的分析提出了一个拉断形式的微裂纹萌生条件，在新的基于塑性应变能的多轴低周疲劳寿命预测模型引入了最大拉应力，体现了多轴及非比例作用的影响，并且使疲劳寿命预测公式具有了明确的物理意义。 4.利用有限元数值分析提取的相关数据对GH4169铝、SAE1045钢以及S460N钢的寿命进行预测，并与F-S模型和S-W-T模型预测结果进行对比。预测结果显示，本文模型对铝合金材料和低碳钢材料的多轴低周疲劳寿命有很好的预测能力，对多轴加载路径和材料种类都有很大的适用范围，且模型参数比其余两种方法更容易计算，因此有一定的实用价值，值得进一步研究。
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