柴油机热冲击损伤机理和热冲击实验的数值模拟

长期在高温、高压下承受反复冲击载荷作用的动力机械和装备，经常出现断裂事故。本研究通过微观结构中短裂纹兴衰演化的实验观测和数值解析，探讨了热冲击损伤机理。机械和温度载荷取自柴油机在传动停车瞬间造成严重疲劳损伤的冲击载荷。模拟方法分两类：物理模型和数学模型，物理模型是将物理损伤过程与随机裂纹模式相关联，并借助电子计算机对损伤过程进行可视化模拟，再现了损伤过程的物理特征。本研究采用物理模型，定名为“高温低周疲劳短裂纹数值模拟。”模拟过程进行了三方面工作：（1）实验分析；（2）金相组织与裂纹扫描照片的图像分析；（3）短裂纹群体演化行为数值模型的建立。上述成果有希望用于理论指导下的全寿命和余寿命预测。