考慮載荷次序效應(yīng)的疲勞壽命預(yù)報(bào)統(tǒng)一方法研究.pdf

1、對(duì)于復(fù)雜載荷作用下的船舶及海洋工程結(jié)構(gòu)物，疲勞破壞是結(jié)構(gòu)失效的最主要形式之一。因此，對(duì)于船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物疲勞壽命預(yù)報(bào)而言，疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律以及疲勞壽命預(yù)報(bào)方法的研究顯得尤為重要。然而，至今仍沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的疲勞壽命預(yù)報(bào)模型能夠很好地解釋載荷次序效應(yīng)的影響。單峰過(guò)載下的疲勞裂紋擴(kuò)展問(wèn)題是研究變幅載荷疲勞問(wèn)題的基礎(chǔ)，伴隨單峰過(guò)載將出現(xiàn)疲勞裂紋擴(kuò)展遲滯現(xiàn)象。本文基于課題組的研究結(jié)果，對(duì)如何將基于McEvily疲勞理論的改進(jìn)模型應(yīng)用于單峰過(guò)載

2、問(wèn)題進(jìn)行研究，并對(duì)單峰高載/低載相互影響的問(wèn)題進(jìn)行初步的探索。本文的主要研究工作包括以下四個(gè)方面： (1)由經(jīng)典的Paris公式出發(fā)，首先介紹了基于疲勞裂紋擴(kuò)展理論的McEvily模型；然后給出Cui and Huang(2003) 在McEvily模型基礎(chǔ)上提出的九參數(shù)疲勞裂紋擴(kuò)展模型；并介紹了Cui and Huang(2003)為了解決過(guò)載/低載問(wèn)題而引入的過(guò)載/低載參數(shù)的定義。最后介紹了在9參數(shù)模型基礎(chǔ)上課題組對(duì)McEv

3、ily模型進(jìn)一步的改進(jìn)。 (2)以三組疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)非線性最小平方擬合的方法，研究了九參數(shù)疲勞裂紋擴(kuò)展模型中表征裂紋閉合水平的參數(shù) 對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展率的影響，并給出實(shí)際應(yīng)用中的建議值。 (3)在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)廣義的疲勞裂紋擴(kuò)展模型進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，在裂紋擴(kuò)展率公式中引入了一個(gè)冪指數(shù)項(xiàng)，通過(guò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的模型能夠更好地反映出單峰過(guò)載所產(chǎn)生的遲滯現(xiàn)象。 (4)總結(jié)了載荷次序?qū)ζ诹鸭y擴(kuò)展率