γ-TiAl合金缺陷對主裂紋作用機理研究.pdf

1、微裂紋和微孔洞被認為是兩種對材料疲勞壽命影響較大的缺陷，在復雜外載荷作用下，這些缺陷附近會產(chǎn)生較大的應力集中，并且容易萌生疲勞裂紋。此外，微裂紋、微孔洞缺陷還會影響疲勞裂紋的擴展路徑。
　　本文以γ-TiAl合金為研究對象，基于 XFEM法建立了含微裂紋、微孔洞缺陷細觀尺度下的主裂紋模型，分別研究了共線單微裂紋與偏置雙微裂紋缺陷對主裂紋裂尖應力強度因子的影響，以及不同位置和不同取向的微橢圓孔對主裂紋裂尖應力強度因子的影響，模擬了偏

2、置微裂紋影響下主裂紋的擴展路徑，取得如下研究成果：
　　1、研究了共線單微裂紋與主裂紋之間的相互作用。采用擴展有限元法建立了水平共線的單微裂紋與主裂紋模型，模擬不同位置的單微裂紋與主裂紋之間的相互作用。研究結(jié)果表明：共線的單微裂紋對主裂紋裂尖應力場的作用表現(xiàn)為短距效應（距離越短作用越強烈），而距離較遠時作用不明顯。
　　2、研究了偏置雙微裂紋對主裂紋裂尖應力強度因子的影響，分析了雙微裂紋對主裂紋裂尖應力強度因子的影響的機理。

3、研究結(jié)果表明：在水平方向雙微裂紋對主裂紋裂尖應力強度因子的影響隨微裂紋位置的變化呈現(xiàn)等幅值的周期性波動，且這種等幅值波動是由微裂紋對主裂紋的增強與屏蔽作用所導致；微裂紋距離主裂紋裂尖越近影響越大，而距離越遠則影響很小。
　　3、研究了不同位置和取向的微橢圓孔對主裂紋裂尖應力強度因子的影響，分析了其影響機理。研究結(jié)果表明：微橢圓孔對主裂紋的作用效應與其相對主裂紋的位置和自身取向有關(guān)，隨微裂紋位置和自身取向的變化，微橢圓孔對主裂紋裂尖