多轴应力状态下的局部应力应变近似计算方法研究

摘要

由于结构及载荷的复杂性,机械零部件的寿命考核部位有可能处于多轴应力状态.预测低循环疲劳寿命的重要输入参数为局部应力和应变,由于试验条件及计算量的限制,通常采用近似计算方法得到.多轴应力状态下应用近似方法的关键在于如何利用单轴材料性能数据及如何推广单轴近似方法到多轴情况.本文按照弹塑性力学基本原理,建立单轴与多轴应力应变之间的关系,应用按照等效应变和能量原理得到的多轴Neuber和Glinka近似方法,计算受组合载荷作用的圆棒试件应力集中处的应力应变,结果与弹塑性有限元结果进行比较,发现多轴应力状态下直接采用单轴近似算法将带来较大误差,多轴Glinka法得到的局部应变及多轴Neuber法得到的局部应力与弹塑性有限元结果最为接近.在此基础上,对航空发动机轮盘进行了计算分析.