疲勞壽命預(yù)測(cè)若干方法的研究.pdf

1、疲勞壽命的預(yù)測(cè)是結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。提高疲勞壽命預(yù)測(cè)精度,發(fā)展疲勞壽命預(yù)測(cè)方法具有非常重要的意義。
　　本文引入疲勞過(guò)程區(qū)的概念,提出以疲勞過(guò)程區(qū)應(yīng)變幅的平均值作為疲勞壽命預(yù)測(cè)的Manson-Coffin公式中的總應(yīng)變幅。采用平均應(yīng)變法預(yù)測(cè)了帶中心孔的LY12CZ板條的疲勞壽命,與實(shí)際結(jié)果比較接近,其預(yù)測(cè)精度要高于傳統(tǒng)的Neuber方法。
　　根據(jù)疲勞過(guò)程中能量的耗散和累積的觀點(diǎn),定義了表征構(gòu)件抗疲勞特性的耗散能密度和材

2、料的臨界耗散能密度。試驗(yàn)測(cè)定了A3鋼、鋁合金LY12CZ室溫以及鎳基合金GH4169試樣在室溫和高溫的耗散能密度與應(yīng)力幅的關(guān)系曲線和材料的臨界耗散能密度。在此基礎(chǔ)上提出了臨界耗散能密度判據(jù)以及基于耗散能密度預(yù)測(cè)疲勞裂紋萌生壽命的方法,并應(yīng)用于A3鋼、鋁合金LY12CZ室溫以及鎳基合金GH4169試樣在室溫和高溫下的疲勞裂紋萌生壽命的預(yù)測(cè),試驗(yàn)表明該方法能得到較好的預(yù)測(cè)結(jié)果。
　　通過(guò)對(duì)A3鋼試樣在疲勞過(guò)程中殘余應(yīng)變的試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)

3、在恒應(yīng)力幅的作用下,其殘余應(yīng)變隨循環(huán)周次的增加基本上是線性增加的,并且存在一個(gè)臨界的殘余應(yīng)變。采用臨界殘余應(yīng)變判據(jù)預(yù)測(cè)了A3鋼構(gòu)件的疲勞壽命,預(yù)測(cè)結(jié)果是可以接受的。因?yàn)闅堄鄳?yīng)變的可測(cè)量性,該判據(jù)在工程上有很好的應(yīng)用前景。同樣的方法研究硬鋁合金LY12CZ試樣在疲勞過(guò)程中的殘余應(yīng)變,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其殘余應(yīng)變的變化規(guī)律與A3鋼很不相同,臨界殘余應(yīng)變判據(jù)對(duì)于硬鋁合金LY12CZ材料不適用。 裂紋尖端材料的破壞是能量耗散的結(jié)果,以能量作為參數(shù)來(lái)描述疲