層狀超細(xì)晶-納米晶低碳鋼拉-拉疲勞的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文的目的是用計(jì)算模擬方法，研究層狀超細(xì)晶-納米晶低碳鋼板拉-拉疲勞斷裂的性質(zhì)與特征，對(duì)這種材料的疲勞機(jī)制進(jìn)行探討。
　　通過對(duì)淬火低碳鋼進(jìn)行60％、70%和80%冷軋變形，制備出層狀超細(xì)晶-納米晶低碳鋼板；實(shí)驗(yàn)測(cè)量了三種鋼板的力學(xué)性能和疲勞壽命，依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了層狀晶粒鋼板拉-拉疲勞斷裂模型，應(yīng)用ANSYS11.0軟件，模擬不同載荷下疲勞裂紋穿晶擴(kuò)展的過程，得到了模擬疲勞壽命、模擬長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展速率曲線和模擬納米級(jí)裂紋擴(kuò)展速率曲

2、線；研究了變形量對(duì)微裂紋擴(kuò)展的影響、晶界對(duì)微裂紋擴(kuò)展的作用，并對(duì)裂紋擴(kuò)展速率公式的局限性做了分析。
　　研究結(jié)果表明，在高載荷下，三種變形量試樣的疲勞循環(huán)周次隨變形量的增加而增加，模擬S-N曲線同實(shí)驗(yàn)材料的S-N曲線一致；三種變形量試樣的長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展速率隨載荷增加而增加，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，表明模型設(shè)計(jì)合理，完全滿足深入模擬的需要。
　　模擬6400 kN-10000 kN載荷下，3種變形試樣的納米級(jí)裂紋擴(kuò)展速率，發(fā)現(xiàn)疲勞速率