考慮棘輪效應(yīng)的低周疲勞實驗與失效模型研究.pdf

1、工程構(gòu)件和結(jié)構(gòu)通常都承受具有平均應(yīng)力的循環(huán)變化載荷，而在具有一定平均應(yīng)力的應(yīng)力控制循環(huán)加載下，會產(chǎn)生循環(huán)棘輪行為，棘輪應(yīng)變的累積會導(dǎo)致疲勞壽命的減少或使結(jié)構(gòu)的變形超過限制而不能正常工作，是實際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮的一個重要問題。對疲勞壽命進(jìn)行估算時，需要同時考慮棘輪行為對疲勞行為的影響。因此，對棘輪行為對疲勞壽命的影響以及壽命預(yù)測方法進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究具有重要的理論意義和工程實用價值。 本文對304不銹鋼、退火和調(diào)質(zhì)熱處理的4

2、2CrMo合金鋼在室溫下進(jìn)行了大量的單軸應(yīng)力控制低周疲勞實驗，對不同載荷水平下的棘輪行為和低周疲勞以及它們的交互作用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，討論了平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值以及應(yīng)力比對材料的棘輪行為和疲勞壽命的影響。實驗結(jié)果表明，材料的棘輪應(yīng)變和疲勞壽命明顯地依賴于單軸應(yīng)力循環(huán)中的平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值以及應(yīng)力比，在不同的應(yīng)力水平下出現(xiàn)兩種失效模式(即由大棘輪應(yīng)變導(dǎo)致的棘輪失效和疲勞裂紋擴(kuò)展引起的低周疲勞失效)。 本文在已有模型的基礎(chǔ)之上提出棘輪