关于疲劳裂纹扩展定量预测的研究

【摘要】 随着断裂力学在金属疲劳中的应用,疲劳裂纹扩展日益受到重视。疲劳裂纹扩展涉及由弹性、塑性变形、加工硬化、循环塑性损伤集累到断裂整个过程综合性作用。本文根据循环塑性损伤和循环伸张断裂区的概念提出一个裂纹扩展模型。用具有同样循环应变的光滑试样模拟裂纹尖端的循环塑性损伤,根据Coffin—Manson关系作断裂判据,裂纹微观不连续断裂是裂纹尖端局域循环塑性损伤的结果。用宏观统计处理得出中等⊿K范围稳态裂纹扩展速率。 da/dN=0.28/（1+n）σ_<sup>2·[2/Eε_f′（πρ）^1/1*]^-1/c·（1-R）（-1/c）-2·⊿K₁^2-（1/c）或da/aN=0.28/（1+n）σ_<sup>2·[σ_1+ν/E】^1+n·[2^-c/K_1c]^-1/c·（1-R）^（-1/c）-2·⊿K₁^2-（1/c） 以所提模型预测的疲劳裂纹扩展速率与中、低强度钢、铝合金和钛合金的实测值相当一致,并解释一些实验规律,因此所提的模型及裂纹扩展预测是合理的。更多还原