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[发明专利]一种全数值驱动的实时蠕变疲劳损伤监测方法-CN202211741031.3有效
发明人：王小威;张天宇;张显程;巩建鸣;涂善东 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种全数值驱动的实时蠕变疲劳损伤监测方法，包括以下步骤：获取疲劳试验数据、蠕变试验数据和蠕变疲劳试验数据，基于所述疲劳试验数据、蠕变试验数据和蠕变疲劳试验数据，获得统一粘塑性本构模型中的参数和蠕变疲劳损伤方法中的参数；将任意的蠕变疲劳载荷输入所述统一粘塑性本构模型中，获得每周的预测变形，基于所述每周的预测变形和蠕变疲劳损伤方法，获得每周的疲劳损伤和蠕变损伤；对所述每周的疲劳损伤和蠕变损伤进行累加并实时监测，获得所述蠕变疲劳载荷的寿命。本发明适用性广，能够适用于多种蠕变疲劳载荷；本发明可以实现实时蠕变疲劳损伤监测，还能基于临界损伤值，给出较为精准的预测寿命。
一种数值驱动实时疲劳损伤监测方法

[发明专利]一种基于工程损伤力学的材料蠕变疲劳寿命预测方法-CN202211565963.7有效
发明人：王小威;康子童;张天宇;张显程;姜勇;巩建鸣;涂善东 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于工程损伤力学的材料蠕变疲劳寿命预测方法，本发明属于高温复杂载荷下的材料寿命预测领域，包括：在同一温度下开展多组不同的应变控纯疲劳试验以及蠕变试验，分别确定材料的疲劳损伤和蠕变损伤参数，进而建立蠕变疲劳损伤累积模型。在相同温度下的应变控以及应力应变混合控蠕变疲劳试验中，针对不同的载荷形式确定蠕变等效应力。之后，根据蠕变疲劳损伤累积模型对纯疲劳试验和蠕变疲劳试验进行寿命预测。本发明操作简单，计算方便，能够准确预测不同材料在应变控制低周疲劳、应力控制的低周疲劳、应变控蠕变疲劳和应力应变混合控蠕变疲劳等多种载荷下的循环寿命。
一种基于工程损伤力学材料疲劳寿命预测方法

[发明专利]基于修正时间分数法的电力高温部件损伤状态判定方法-CN202211721928.X有效
发明人：张天宇;王小威;夏咸喜;张显程;姜勇;巩建鸣 -专利权人：南京工业大学;华东理工大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于修正时间分数法的电力高温部件损伤状态判定方法，包括：获取材料相同的若干试样并分为三部分；对第一部分试样进行疲劳试验，对第二部分试样进行蠕变试验，对第三部分试样进行蠕变疲劳试验；基于疲劳试验数据获取疲劳损伤参数，基于蠕变试验数据获取蠕变损伤参数；基于蠕变疲劳试验的疲劳行为确定疲劳损伤，基于蠕变疲劳试验的蠕变行为确定蠕变损伤；基于疲劳损伤与蠕变损伤预测蠕变疲劳试样的循环寿命；基于累积疲劳损伤以及累积蠕变损伤判断电力高温部件在任意时刻的总损伤状态。本发明基于广泛认可的时间分数法进行修正，耦合蠕变应变耗散的经典能量观点，具有明确的物理意义，适用于多种蠕变疲劳载荷且预测精度高。
基于修正时间分数电力高温部件损伤状态判定方法

[发明专利]一种针对残余应力调控的AM奥氏体不锈钢的复合处理工艺-CN202310784450.3在审
发明人：彭亚伟;冯雅健;段涵;赵贞旭;姜勇;巩建鸣 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C21D6/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种增材制造奥氏体不锈钢的复合处理方法，属于增材制造技术，本发明创新性的结合热处理和低温气体渗碳的方式，不仅能够有效的降低增材制造奥氏体不锈钢的整体拉伸残余应力（50 MPa），而且可以在具有复杂结构的零部件表面引入极大的压缩残余应力（‑2000 MPa）。该残余应力的分布规律可以有效的抑制疲劳裂纹的萌生。经过本发明的复合处理之后，能够实现增材制造奥氏体不锈钢构件疲劳性能的显著提升，疲劳性能可以提高30%以上。
一种针对残余应力调控 am 奥氏体不锈钢复合处理工艺

[发明专利]一种动态充氢的氢致疲劳试验装置及方法-CN202310430204.8在审
发明人：赵晨宇;邓俊峰;喻纬鸣;叶飞;巩建鸣 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01N17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种动态充氢的氢致疲劳试验装置及方法，通过环境腔与阴极充氢模拟设备服役的氢环境，通过疲劳试验机施加疲劳载荷模拟实际工况的应力波动。通过改变充氢电流密度、充氢时间、施加的载荷（应力控），考察金属试样在氢环境下的力学性能，更具其断口形貌、疲劳寿命、疲劳强度极限和中断实验等信息综合评价氢环境中金属材料力学性能的劣化程度。
一种动态疲劳试验装置方法

[发明专利]一种利用晶体塑性模型模拟混合控制蠕变疲劳变形的方法-CN202110759328.1有效
发明人：王小威;周德文;张天宇;姜勇;张显程;巩建鸣 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用晶体塑性模型模拟混合控制蠕变疲劳变形的方法，通过Voronoi tessellation方法建立与所研究材料具有相同或相近的平均晶粒尺寸的微观网格模型，并通过编译的python脚本给有限元模型对应边对应节点施加周期性边界条件，得到用于ABAQUS有限元计算的代表性体积单元。利用应变控制的疲劳实验以及疲劳蠕变实验数据，通过试错法首先确定未使用修正本构模型的材料参数，然后利用应力应变混合控制蠕变疲劳实验应力保载阶段的实验数据确定修正模型的材料参数，最终得到适用于混合控制蠕变疲劳载荷的晶体塑性本构模型，并用该模型模拟晶体材料在混合控制蠕变疲劳载荷下的变形。
一种利用晶体塑性模型模拟混合控制疲劳变形方法

[发明专利]适用于预测多种控制模式循环载荷变形行为的方法-CN202111023629.4有效
发明人：王小威;张天宇;周德文;姜勇;张显程;巩建鸣;涂善东 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2021-09-02 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于预测多种控制模式循环载荷变形行为的方法，取相同材料的四根试样，在相同的温度下进行低周疲劳试验、应变控蠕变疲劳试验以及应力应变混合控蠕变疲劳试验，获得相应的数据；建立统一粘塑性本构模型，包括统一粘塑性本构模型的应变分解、流动率、各向同向硬化以及运动硬化；利用试验数据作为基础，分步简化提出的统一粘塑性本构模型，最终确定所有的模型参数；利用确定的模型参数确定最终统一粘塑性模型，并利用此模型来预测相同材料在其他多种控制模式循环载荷下的变形行为。本发明具有操作简单，精度高，且适用性广的特点，可以采用一组参数同时预测多种循环载荷下的变形行为。
适用于预测多种控制模式循环载荷变形行为方法

[发明专利]一种选区激光熔化制备单晶316L奥氏体不锈钢的工艺-CN202211210624.7有效
发明人：王小威;戴荣卿;陈野风;刘建新;姜勇;巩建鸣 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种选区激光熔化制备单晶316L奥氏体不锈钢的工艺，采用选区激光熔化技术，步骤包括：建立单晶316L奥氏体不锈钢的三维实体模型；规划激光扫描路径和打印工艺参数，对三维实体模型进行模型切片分层，将切片文件导入到设备控制系统中；在设备工作舱中固定基板，清理基板表面后进行预热处理；在控制系统中选择单晶316L奥氏体不锈钢增材制造工艺参数；启动选区激光熔化增材制造设备，按照第一打印层的激光扫描路径进行打印；完成当前打印层的打印后，基板下降一个打印层层高；逐步进行到所有的层数打印完毕。本发明能够实现单晶316L奥氏体不锈钢的制造，大大缩短单晶316L奥氏体不锈钢的制造周期，具有加工成本低、成形质量好，成形自由度高等优点。
一种选区激光熔化制备 316 奥氏体不锈钢工艺

[发明专利]一种适用于多种循环载荷的寿命预测方法-CN202010210905.7有效
发明人：王小威;张天宇;姬云南;巩建鸣;姜勇;张威 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2020-03-24 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于多种循环载荷的寿命预测方法，首先对待测材料进行任意一种循环载荷试验，如应变控制的纯疲劳试验、应变控制的蠕变疲劳试验或应力应变混合控制的蠕变疲劳试验；根据试验输入参数和半寿命周次的滞回曲线计算疲劳动态粘性和蠕变动态粘性；根据半寿命周次的滞回曲线计算循环过程中吸收的总能量；最后利用与疲劳动态粘性和蠕变动态粘性相关的累积动态粘性等于吸收总能量的关系建立寿命预测方程，预测出待测材料在其余两种循环载荷试验下的循环寿命。本发明使用同一组参数能够同时预测多种循环载荷下的循环寿命，且广泛适用于不同的待测材料。
一种适用于多种循环载荷寿命预测方法

[发明专利]熔盐腐蚀-力交互作用下晶间裂纹萌生及扩展的预测方法-CN202310069304.2在审
发明人：李恒;王小威;唐建群;巩建鸣;张显程;涂善东 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2023-02-06 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种熔盐腐蚀‑力交互作用下晶间裂纹萌生及扩展的预测方法，包括建立包含晶粒和晶界的有限元模型，赋予晶粒和晶界不同材料参数；计算单元质心到表面的距离；根据熔盐环境中的力学性能试验结果，建立含损伤项的本构模型进行计算，获得应力增量和应变增量；根据空气环境中力学性能试验结果，建立机械损伤D1模型，结合熔盐腐蚀损伤D2模型进行计算，确定总损伤值D；利用随机数确定每一个单元的随机损伤门槛值Drnd；裂纹扩展准则设为DDrnd，若满足则使单元失效，腐蚀裂纹开始扩展，否则进行下一步的计算。本发明能准确预测熔盐腐蚀‑力耦合作用下随机沿晶裂纹的萌生、扩展、裂纹扩展方式以及材料的腐蚀程度等，具有适用性广、精度高的特点。
腐蚀交互作用下晶间裂纹萌生扩展预测方法

[发明专利]一种高温高压水蒸汽环境下双轴疲劳试验装置-CN202210360649.9在审
发明人：张显程;刘利强;涂善东;张国栋;王润梓;王小威;夏咸喜;巩建鸣 -专利权人：华东理工大学;苏州热工研究院有限公司;南京工业大学
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G01N3/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种高温高压水蒸汽环境下双轴疲劳试验装置，涉及材料力学试验装置技术领域，包括：环境室本体，环境室本体的侧壁上设有若干个试验孔；拉杆，拉杆为若干个，每个拉杆能够滑动连接于一个试验孔；加热装置，加热装置固定于环境室本体内；蒸汽发生器，蒸汽发生器与环境室本体的内部相连通；疲劳主机，疲劳主机包括伸缩装置，伸缩装置用于带动拉杆在试验孔内往复移动；夹具，夹具为若干个，夹具的固定端固定于拉杆的内端，夹具的夹持端用于夹持试件；支撑支架，支撑支架位于环境室本体的下端，用于支撑环境室本体；控制器，加热装置和蒸汽发生器均与控制器电连接。本发明利用多个夹具，能够从不同的方向对试件进行疲劳试验。
一种高温高压水蒸汽环境下双轴疲劳试验装置

[发明专利]一种高温熔盐环境下材料疲劳性能测试系统-CN202210349583.3在审
发明人：张显程;刘利强;涂善东;王小威;王润梓;巩建鸣 -专利权人：华东理工大学;南京工业大学
申请日： 2022-04-02 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G01N3/32 文献下载
摘要：本发明公开一种高温熔盐环境下材料疲劳性能测试系统，用于探究高温熔盐环境下材料疲劳性能，主要包括熔化装置、试验装置、热电偶、控制阀和数据采集及控制中心；熔化装置用于试验中将熔盐由固态转换为液态，进而实现熔盐的循环，试验装置用于模拟熔盐流体流动环境，热电偶用于监测熔盐的液位。数据及采集系统用于整套测试系统数据监测与控制，控制阀用于控制熔盐的流量。本发明可对材料在熔盐流动环境中进行长时的力学性能测试，如慢应变速率拉伸试验﹑蠕变试验、疲劳试验、蠕变疲劳交互试验，从而进一步研究材料在高温熔盐流动环境中的应力腐蚀开裂行为、腐蚀‑蠕变行为、腐蚀‑疲劳行为以及腐蚀‑蠕变‑疲劳交互行为。
一种高温环境材料疲劳性能测试系统

[发明专利]适用于判定应力应变混合控蠕变疲劳损伤状态的通用方法-CN202110325998.2有效
发明人：王小威;张天宇;姜勇;张显程;巩建鸣 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2021-03-26 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G01N3/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于判定应力应变混合控蠕变疲劳损伤状态的通用方法，首先在同一温度下开展多组不同的应变控纯疲劳试验以及蠕变试验；然后确定应变幅值与寿命的关系以及非弹性应变能密度与非弹性应变能密度率的关系；接着开展多组应变控以及应力应变混合控蠕变疲劳试验；进而根据应变幅值确定每周的疲劳损伤，根据保载时的应力演化或应变演化，确定每周蠕变损伤；基于损伤预测所述材料在蠕变疲劳载荷下的寿命；最后，根据试样的累积疲劳和蠕变损伤以及美国ASME III‑NH标准规定的双线性损伤准则，判定试样在任意时刻的损伤状态。本发明可以很好地预测材料在应变控以及混合控蠕变疲劳载荷下的寿命，还可以判定试样在任意时刻的损伤状态。
适用于判定应力应变混合控蠕变疲劳损伤状态通用方法

[发明专利]高温熔盐腐蚀环境中多种力学性能测试的试验装置及方法-CN202011236524.2有效
发明人：李恒;王小威;唐建群;张天宇;姜勇;巩建鸣;涂善东 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2020-11-09 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高温熔盐腐蚀环境中多种力学性能测试的试验装置及方法，该装置包括容器组件和夹具组件，容器组件用于提供熔盐腐蚀环境，并通过冷却回路防止高温下熔盐蒸发而减少，保证长时力学性能测试过程中，试样保持完全浸没在熔盐环境中，夹具组件用于夹持试样和固定引伸计，可精确测量试验过程中试样的应变，装置结构合理。该方法通过将试样固定在夹具组件上，并浸没在容器组件的熔盐里，通过试验机不同的加载方式实现高温熔盐腐蚀环境中的多种力学性能测试。本发明有效地解决了高温下熔盐蒸发逸出减少而使试样在长时试验过程中不能完全浸没在熔盐中的问题，通过不同加载形式可进行熔盐环境中多种力学性能测试以及应变的测量。
高温腐蚀环境多种力学性能测试试验装置方法

[发明专利]一种实现高温熔盐腐蚀与蠕变协同作用的试验方法及装置-CN201910000870.1有效
发明人：李恒;唐建群;杨新宇;巩建鸣 -专利权人：南京工业大学
申请日： 2019-01-02 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现高温熔盐腐蚀与蠕变协同作用的试验方法及装置，该方法通过将蠕变试样安装在特制的夹具中，使之完全浸泡在熔盐环境中，并通过夹具的密封避免了熔盐挥发对设备的损害；该装置包括上夹具和下夹具，上下夹具均包含夹头、凸台、夹持段以及圆筒，夹持段内部设有内螺纹，夹头外侧设有外螺纹，装置设计合理，加工容易，可重复使用。本发明实现了在熔盐腐蚀环境中进行高温蠕变试验，避免了熔盐的挥发对设备的损害，可用于评估高温熔盐腐蚀和蠕变协同作用对材料性能的影响，更加真实有效地反映材料在高温熔盐中腐蚀与蠕变协同作用下材料性能的演化规律，为高温熔盐环境下长期服役设备和管道的安全可靠运行提供理论依据。
一种实现高温腐蚀协同作用试验方法装置

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