疲勞裂紋擴展新理論的驗證及影響因素分析.pdf

1、低應力疲勞破壞是造成構件失效的最普遍、最常見的形式之一。大多數(shù)帶有缺陷的構件是在疲勞載荷作用下，裂紋不斷擴展而造成的構件破壞。因此，對疲勞裂紋及其擴展速率的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 從力學的基本觀點看，疲勞裂紋的擴展問題是一個邊值隨時間變化，求全場動力學解的問題。交變載荷引起的慣性效應是問題的本質。該文基于的裂紋擴展速率公式用交變荷載引起的慣性效應和對裂紋尖端的影響闡明了疲勞裂紋擴展的力學機理，并用達朗伯原理將斷裂動力學問題化成

2、形式上的線彈性斷裂力學問題，通過引入適當?shù)男聟?shù)和新概念，建立了疲勞裂紋擴展的力學模型，并解析地導出了疲勞壽命預測的普適公式。 該文用理論與試驗數(shù)據相結合的方法，引用文獻中的眾多試驗數(shù)據對新的裂紋擴展速率公式作了驗證與分析，定量地研究了擴展速率方程及其影響因素，對所包含的新概念作了詳細的闡述。 研究結果表明： 1、該公式具有力學概念清晰、公式簡捷、具有普適性。只要已知三個階段有限的實驗數(shù)據就可將3個待定參數(shù)確定，

3、整個疲勞裂紋擴展過程就被確定，并能方便和精確地的計算出試件的疲勞壽命。對公式中的6個參數(shù)及其與擴展速率的關系進行了定量地分析和預測。 2、在與多個試驗數(shù)據的對比表明，C比c1值的變化范圍更大，這表明c1值比C值更具有反映材料性能的特征。另一方面△K由于對裂紋擴展速率描述的不完備性導致疲勞試驗數(shù)據形式上重復性差、數(shù)據分散。 3、以往疲勞裂紋擴展研究中被稱為門檻值的Kth被認為是一個材料常數(shù)，該文的研究表明Kth是反映材料特