復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫低周疲勞短裂紋萌生及擴(kuò)展規(guī)律研究.pdf

1、本文以復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫低周疲勞表面短裂紋為研究對象，將實驗技術(shù)和計算機(jī)模擬相結(jié)合，對16MnR材料進(jìn)行多種條件下的高溫疲勞表面短裂紋實驗，采用中斷實驗和復(fù)膜技術(shù)相結(jié)合的方法觀測分析有效短裂紋的擴(kuò)展、合體和干涉行為，并對裂紋平均長度、裂紋分布角度進(jìn)行統(tǒng)計分析。應(yīng)用基于MonteCarlo方法編制的高溫低周疲勞表面短裂紋演化過程模擬程序，對16MnR材料高溫疲勞表面短裂紋演化過程進(jìn)行模擬，將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行比較分析，對模擬裂紋的長度

2、等進(jìn)行統(tǒng)計分析，并追蹤主、次疲勞裂紋的擴(kuò)展路徑，對其進(jìn)行短裂紋擴(kuò)展速率的分析。實驗觀測和模擬分析結(jié)果表明：在壽命前期疲勞損傷以裂紋群體萌生為主要形式，疲勞損傷可近似認(rèn)為是均勻的，高溫疲勞損傷起因于沿晶短裂紋是晶界孔洞的集結(jié)、成長和三重點開裂作用的結(jié)果；短裂紋多在接近與應(yīng)力軸垂直的方向上隨機(jī)萌生和擴(kuò)展，裂紋分布具有較強(qiáng)的角度依存性；壽命后期疲勞損傷以裂紋擴(kuò)展和合體為主要損傷形式，裂紋的擴(kuò)展過程是多裂紋系統(tǒng)的演化過程，其中包含裂紋長度的演化