高低變幅加載下CT試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展行為研究.pdf

1、大多數(shù)結(jié)構(gòu)部件都在變幅循環(huán)載荷作用下工作，疲勞破壞是最常見的失效形式，疲勞啟裂和裂紋擴(kuò)展行為與恒幅加載情況有顯著區(qū)別。因此，開展變幅循環(huán)載荷作用下疲勞裂紋擴(kuò)展行為研究，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 以16MnR鋼緊湊拉伸試樣為研究對象，對兩種高低變幅加載工況（應(yīng)力比相同或最大載荷值相同）下的疲勞裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行了有限元模擬。有限元建模時(shí)，通過用戶材料子程序UMAT把Jiang-Sehitoglu循環(huán)塑性本構(gòu)模型嵌入A

2、baqus中，以便能夠較好地描述材料的循環(huán)塑性變形特性;采用接觸單元來模擬可能的裂紋面接觸;采用動態(tài)裂紋擴(kuò)展方式來考慮加載歷史的影響?；趶椝苄詰?yīng)力應(yīng)變和裂紋面法向位移的數(shù)值結(jié)果，給出了不同加載工況下的應(yīng)力應(yīng)變遲滯回線、疲勞裂紋閉合、循環(huán)塑性區(qū)和疲勞累積損傷的詳細(xì)演化過程，進(jìn)而對比分析了加載歷史、裂紋閉合和循環(huán)塑性區(qū)對疲勞裂紋擴(kuò)展行為的交互影響。在應(yīng)力比相同的低幅加載階段，疲勞裂紋擴(kuò)展表現(xiàn)出明顯的延遲遲滯現(xiàn)象，此時(shí)裂紋尾跡區(qū)出現(xiàn)了疲勞裂