Creep constitutive model of 7050⁃T7451 aluminum alloy based on damage mechanics

LI Jie; ZHAO Peng; ZHANG Jianrui; HU Yue; XUAN Fuzhen

doi:DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.017

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Creep constitutive model of 7050⁃T7451 aluminum alloy based on damage mechanics

·Experimental Research·Testing Technology· | 更新时间：2025-05-19

- Creep constitutive model of 7050⁃T7451 aluminum alloy based on damage mechanics
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 5, Pages: 152-158(2025)
- 作者机构：
  
  华东理工大学机械与动力工程学院，上海 200237
- 作者简介：
  
  ZHAO Peng, E-mail: pengzhao@ecust.edu.cn
- 基金信息：
  
  National Key Research and Development Program of China(2021YFB3702200);Natural Science Foundation of Shanghai(21ZR1418200)
- DOI：DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.017
  CLC： TG146
- Received：20 August 2023，
  
  Revised：05 December 2023，
  
  Published：15 May 2025
- 稿件说明：
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李杰，赵鹏，张剑睿，等. 基于损伤力学的7050-T7451铝合金蠕变本构模型［J］. 机械强度，2025，47（5）：152-158.

LI Jie，ZHAO Peng，ZHANG Jianrui，et al. Creep constitutive model of 7050-T7451 aluminum alloy based on damage mechanics［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：152-158.
李杰，赵鹏，张剑睿，等. 基于损伤力学的7050-T7451铝合金蠕变本构模型［J］. 机械强度，2025，47（5）：152-158. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.017.

LI Jie，ZHAO Peng，ZHANG Jianrui，et al. Creep constitutive model of 7050-T7451 aluminum alloy based on damage mechanics［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：152-158. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.017.

摘要

通过单轴拉伸蠕变试验，研究了7050-T7451铝合金在不同温度和应力下的蠕变行为。基于连续介质损伤力学，建立了描述铝合金高温蠕变行为的本构模型。该模型考虑了蠕变过程中的沉淀相粗化、位错增殖/湮灭和微孔洞形成等微观组织演化过程，并通过相应的损伤因子演化公式来反映这3个损伤过程，还考虑了应力增加所带来的额外损伤，以揭示应力对蠕变损伤的影响。基于试验结果和预测结果的对比分析，验证了所建立的物理本构模型可以较准确地描述7050铝合金在不同温度和应力条件下的蠕变行为。

Abstract

The creep behavior of 7050-T7451 aluminum alloy under different temperatures and stresses was studied by the uniaxial tensile creep test. Based on continuum damage mechanics

a constitutive model describing the creep behavior of aluminum alloy at high temperature was established. The model took into account the precipitation coarsening

dislocation multiplication/annihilation and microvoid formation during the creep process

and introduced the corresponding damage factor evolution formula to reflect these three damage processes. In addition

the model took into account the additional damage caused by stress increase to reveal the effect of stress on the creep damage. Based on the comparative analysis of the test results and the predicted results

it was verified that the established physical constitutive model can accurately describe the creep behavior of 7050 aluminum alloy under different temperatures and stresses.

关键词

Keywords

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