單個(gè)拉伸過載下金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展行為的研究.pdf

1、工程實(shí)際中，金屬構(gòu)件在多數(shù)情況下承受變幅循環(huán)載荷的作用，并很容易出現(xiàn)疲勞破壞。在恒幅循環(huán)載荷中出現(xiàn)單個(gè)拉伸過載，是一種常見的簡單變幅循環(huán)載荷形式。研究單個(gè)拉伸過載后的疲勞裂紋擴(kuò)展行為，是準(zhǔn)確預(yù)測變幅循環(huán)載荷下構(gòu)件疲勞壽命的基礎(chǔ)，對工程中循環(huán)載荷的控制具有指導(dǎo)意義。
　　基于斷裂力學(xué)理論，利用有限元法針對A537材料CT試樣在恒幅循環(huán)載荷下施加單個(gè)拉伸過載的疲勞裂紋閉合/張開載荷進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，得到裂紋閉合/張開載荷隨裂紋擴(kuò)展距離的

2、變化規(guī)律。為了更好地解釋過載后疲勞裂紋的擴(kuò)展行為，提出了二次塑變區(qū)的概念，二次塑變是過載前的恒幅循環(huán)載荷塑性區(qū)在過載作用下塑性變形發(fā)生強(qiáng)化的現(xiàn)象。隨著裂紋在二次塑變區(qū)內(nèi)不斷擴(kuò)展，塑性誘發(fā)的裂紋閉合效應(yīng)不斷增強(qiáng)，進(jìn)而裂紋擴(kuò)展速率不斷下降，直至擴(kuò)展到二次塑變區(qū)邊界處，因此認(rèn)為二次塑變區(qū)的長度決定了過載后裂紋延遲遲滯擴(kuò)展的距離。而對于整個(gè)過載遲滯區(qū)域長度的計(jì)算，認(rèn)為其大小為過載塑性區(qū)和恒幅循環(huán)載荷塑性區(qū)長度之和。
　　利用有限元方法得到