一种基于变形机理和微结构组成的计算梯度结构金属疲劳行为的计算方法

本发明公开一种基于变形机理和微结构组成的计算梯度结构金属疲劳行为的计算方法。该方法基于变形机理和微结构组成，可模拟梯度晶粒尺寸分布纳米结构金属低周疲劳滞回曲线并预测疲劳寿命。在弹塑性理论框架下，综合考虑金属内部晶粒尺寸、位错密度及微裂纹等微结构特征，通过数值计算精确模拟单轴拉伸/压缩时弹塑性本构和强韧特性。模拟低周疲劳滞回曲线时，在弹塑性本构模型基础上设循环应变加载条件，经数值计算生成曲线，能准确捕捉曲线形状、面积变化及循环硬化/软化行为，并据此建立疲劳寿命预测模型。模型结合微观与宏观联系，可依微观结构和加载条件准确预测疲劳寿命。该方法为低周疲劳模拟和寿命预测提供新途径，为提高梯度材料寿命提供理论指导。