疲勞與斷裂第九章裂紋閉合理論與高載遲滯效應(yīng)-資料下載頁
2024-10-18 18:04本頁面
【正文】 ) 3. Willenberg模型 用分析方法預(yù)測遲滯擴展。 a r OL OL a i a r yi p r req 要消除遲滯，需要當(dāng)時裂紋尺寸下的塑性區(qū)ryi=rreq , 使得： ai+rreq=ap=aOL+rOL 遲滯消失的條件仍然為： ai+ryi=aOL+rOL 高載引入裂尖殘余壓應(yīng)力sres， 遲滯發(fā)生。 假設(shè) 令 ap=aOL+rOL， 當(dāng) ai+ryi＜ ap時，有遲滯。 分析 25 裂尖實際循環(huán)應(yīng)力為： (smax)eff i=(smax)isres=2(smax)isreq?0 (smin)eff i=(smin)isres=(smax)i+(smin)i sreq?0 s s a req ys p i i Y a a a = ( ) 解出 不遲滯所需的循環(huán)最大應(yīng)力 sreq為： 事實上，有遲滯；遲滯是因為高載引入了 sres，使 a=ai時的 smax＜ sreq, 故有： sres=sreq(smax)i 實際循環(huán)應(yīng)力比為： Reff i=(smin)eff i /(smax)eff i 26 考慮應(yīng)力比 R的影響， 由 Forman給出裂紋擴展速率為 ： da/dN=C(?Keff)m/[(1Reff)Kc?Keff] 計算方法 已知 aOL, rOL。 (smax)i, (smin)i。 求 ai時的 da/dN。 計算sreq 計算sres 積分預(yù)測壽命 計算?Keff i da/dN 計算(smax)eff i (smin)eff i Reff i 有效應(yīng)力強度因子幅度 為： ?Keff i=Y[(smax)eff i(smin)eff i] p a 27 特點 ： 不依賴于實驗參數(shù)。 比較簡單，便于估算。 a r OL OL a i a r yi p r req rreqsreq sres (smax)eff i (smin)eff i Reff i ?Keff i da/dN 是立即遲滯模型。 ai=aOL, rreq最大 , da/dN最小。 止裂條件： (?Keff)=0 或 (smax)eff=0 或 2(smax)isreq?0 由此可得，止裂時 sOL/smax?2； (實驗： ) 止裂超載比與材料無關(guān)，并不合理。 可預(yù)測止裂。28 4. 拉壓高載作用次序?qū)α鸭y擴展的影響 t s OL max min a) 拉伸高載 s s s t b)壓 — 拉高載 s s OL s uL t d)壓縮高載 s s uL t c)拉 — 壓高載 s s OL s uL a N 恒幅載荷 (d) (c) (b) (a) a) 遲滯影響大，壽命可增 110倍，甚至止裂。 b) 遲滯影響略 有 減小。 c) 遲滯影響 進(jìn)一步 減弱。 d) 壓縮高載引入殘余拉應(yīng) 力 ,擴展加速，影響 較 小。 29 4) 拉伸高載的作用，會使后續(xù)低載下的 da/dN下 降，壽命延長。 小 結(jié) 1) 閉合現(xiàn)象是客觀存在的。裂紋閉合理論有助 于進(jìn)一步認(rèn)識疲勞裂紋擴展現(xiàn)象。 2) 閉合參數(shù) U或張開應(yīng)力 sop與應(yīng)力比 R有關(guān)。 3) ?Keff是控制裂紋擴展的更本質(zhì)的參量。 5) 遲滯與高載及其施加次序有關(guān)。適當(dāng)?shù)睦? 預(yù)應(yīng)變，可延長裂紋擴展壽命。 30 思考題： 91， 93 本章完 再見！ 返回主目錄
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