低周循环应力-应变关系和损伤

引入硬化状态变量表征微结构变化对材料循环变形行为的影响，提出应变控制下材料的循环应力一应变关系，由此导出的疲劳损伤演变方程与材料的损伤和硬化状态有关，考虑加载历史的影响。其结果可以为分析多级疲劳加载时，损伤演变过程和剩余寿命估算提供新的思路。     

用累积滞后能描述疲劳损伤

采用材料在疲劳过程中累积耗散的滞后能来定义疲劳累积损伤,可以克服现有疲劳累积损伤定义的局限,描述疲劳全过程中包括循环硬化(软化)在内的所有损伤变化情况,并能实时测量。建立了仅依赖于常规材料参数的疲劳累积损伤的解析算式和应变疲劳损伤演化方程,并用其对2024-T4铝合金的多级加载应变疲劳寿命进行估算,结果与实验数据符合较好。文中还对现有文献给出的应变疲劳实验数据进行了研究,结果表明,疲劳损伤累积的加载次序效应与材料的循环特性和疲劳寿命均有关。     

2Cr13钢低周疲劳损伤演变规律研究

用连续介质力学理论研究了工程材料的低周疲劳损伤演变过程,在热力学基础上基于连续损伤变量Ｄ,并根据有效应力的概念,提出了低周疲劳各向同性连续损伤模型,用该模型分析了汽轮机叶片材料２Ｃｒ１３钢在控制应变低周疲劳过程中的损伤演变律,模型得到了实验的验证,损伤变量选择了方便测量的循环应力与初始应力之比与１的差,模型中的参数具有明确的物理意义,而且测量容易,文中还对不同循环下的疲劳试样的微观组织结构进行了透     

车轮应变疲劳性能及损伤演变规律研究

通过试验分析了Φ９１５喂线车轮的低周疲劳行为，测定了循环稳定和单调拉伸应力－应变曲线，给出了应变－寿命及应力－寿命关系，讨论了循环软化、循环硬化特性，导出应变疲劳损伤演变方程和寿命估算方程。列表给出车轮钢的全部应变疲劳参数和与之对应的静态参数，可供设计选材、寿命估算时使用。     

基于能量耗散的疲劳损伤模型

能量的耗散和晶体显微结构的运动与演变有关。根据金属显微结构稳定性原理，利用自由能的变化将微观角度的显微结构变化与宏观的疲劳损伤过程联系起来，并用储能定义损伤变量。提出获得储能的数值方法，建立基于不可逆能量耗散的疲劳损伤演化模型；并对该模型用40CrNiMoA的两级加载试验进行验证，预测结果与试验结果吻合较好。     

35CrMo合金钢的低周疲劳损伤演变

通过控制应变幅的低周疲劳试验,测定了国产35 CrMo合金钢在不同应变水平时的损伤变化情况。根据试验结果,给出了一个非线性损伤律,并进一步讨论了其损伤的演变方程。     

弯曲疲劳损伤的检测与控制

用控制工程的理论，检测弯曲疲劳损伤过程，建立传递函数，提取疲劳损伤参数。试验结果表明，该方法能够直观、敏感地反映材料的弯曲疲劳损伤过程，为疲劳损伤的深入研究提供一种新手段。     

10CrMo910钢的疲劳损伤演变与寿命估算

对在周期加载条件下运行的锅炉、压力容器、压力管道等设备,不可避免地产生低周疲劳的失效。本文从损伤力学基本理论出发,以10CrMo910钢作为研究对象,采用应力幅法测量材料的低周疲劳损伤,提出了低周疲劳各向同性连续损伤模型,在有效应力和应变等价假设基础上建立了低周疲劳损伤演变和寿命估算式。     

珠光体球墨铸铁损伤力学性能的研究

利用损伤力学原理，研究了球光体球墨铸铁在疲劳和拉伸载荷作用下的损伤演变规律。结果表明：珠光体球墨铸铁在循环应力作用下，损伤变量呈指数规律变化；当拉伸应力大于损伤阈值后，损伤变量随应力的提高而增加，且球化率愈低，增加愈快；损伤阈值低于屈服强度，随球化率呈直线增加。     

疲劳损伤对材料疲劳性能的影响

研究疲劳损伤对疲劳性能影响是疲劳累积损伤理论的一个重要方面。本文根据大量疲劳性能测试的数据,讨论了高周疲劳中的French线问题,损伤过程中疲劳极限变化规律及物理背景,二级载荷作用下疲劳断口分析等问题。     

用剩余疲劳损伤强度预测机械零件疲劳可靠度及寿命的方法

提出在缺乏零件工作载荷谱时，进行该零件疲劳可靠性计计算的方法。用使用过一段时间的零件进行疲劳试验。根据这些试验数据统计出剩余疲劳损伤强度，并利用剩余疲劳损伤强度确定该元件在已使用期内的累积疲劳损伤量。然后用疲劳累积损伤可靠性模型进行零件疲劳可靠性设计计算。     

飞机结构疲劳损伤的工程类比法

重点论述工程类比法在基于飞参数据进行飞机结构疲劳损伤计算中的应用.通过对两种机型、60多架飞机30000多飞行小时数据的计算分析,提出结构疲劳损伤值(取对数后)与材料常数m成线性关系的观点.用工程类比法计算出的多架飞机累计损伤结果,其相对轻重水平,基本不随m值的不同而改变.在比较多架飞机疲劳损伤情况时,可以排除材料常数m的影响.     

40Cr钢的三点弯曲疲劳损伤在线跟踪测量

用系统分析的方法，在线跟踪观察40Cr钢的三点弯曲疲劳损伤过程。实验结果表明，用系统分析的方法提取损伤参数，能够反映材料的三点弯曲疲劳损伤整个过程；实验结果也从一个方面验证了双线性损伤规律的合理性。此外在相同的实验条件下，损伤参数直观、敏感地反应出试样表面状态等因素对疲劳寿命的影响。     

自洽型随机疲劳累积损伤可靠性分析模型

将疲劳损伤累积过程看作是能量耗散的不可逆过程，从随机过程的角度，研究了各类随机损伤累积法则均应满足的若干自洽条件，建立了一类不依赖于疲劳寿命具体分布形式的随机疲劳累积损伤可靠性分析模型。     

金属材料疲劳损伤的电阻研究法

研究三种金属材料的电阻与疲劳伤之间的关系，通过理论分析，得到了电阻与循环粢九的理论关系式，通过实验验证，发现理论计算结果在本实验条件下与实验结果条件很好，说明电阻可以作为研究金属材料疲劳损伤的有效物理参量。     

基于全域损伤测试建立的连续疲劳损伤模型

首先以韧性为损伤变量进行全域损伤曲线测试,以非线性损伤理论框架为基础,用测试曲线数据确定损伤变量参数表达形式,得到非线性连续疲劳损伤模型。该疲劳损伤模型与实验吻合。在此基础上导出复杂加载的寿命计算公式,并考虑平均应力影响。实验研究表明,在二级加载下该计算模型的预测结果是相当令人满意的。     

基于剩余强度退化规律的疲劳损伤非线性演化模型

通过对正火４５钢的试验数据分析,提出了一个反映剩余强度退化的对数表达式,给出对称恒幅应力循环下疲劳损伤的定义与表达式。该表达工能够反映损伤演化的非线性特性。进一步分析了随机应力循环下结构的疲劳损伤,导出损伤演化的递推公式,并结合大量的计算给出结构在应力块重复循环下疲劳寿命估算的一个近似方法。     

基于弹性模量变化的3D-C/SiC复合材料疲劳损伤演化

三维碳纤维编织体增强碳化硅陶瓷基复合材料(简称3D-C/SiC)是一种新型的超高温结构材料,但对其疲劳损伤演化规律尚不清楚。采用应力比为0.1、频率为60 Hz的正弦波,在室温下对3D-C/SiC复合材料进行拉—拉疲劳试验,用共振法测试试样在疲劳过程中的弹性模量,并以En/E0为损伤参量,对3D-C/SiC复合材料的疲劳损伤进行表征。结果表明,En/E0随循环周次的变化可分为迅速降低、缓慢降低和陡然下降三个阶段,弹性模量的大部分衰减发生在第一阶段。不同疲劳应力下,以En/E0表征的损伤临界值约为0.72。提出以En/E0表征的疲劳损伤演化模型及疲劳寿命表达式,同时得到实验验证。     

锌系磷化膜疲劳损伤过程的研究

用系统分析的方法,通过三点弯曲疲劳试验,结合扫描电镜等观测手段,定量跟踪锌系磷化膜在循环载荷作用下疲劳损伤的产生与发展过程。试验结果表明,在循环加载过程中,因基体材料受循环载荷作用而产生表面滑移塑性变形时,锌系磷化膜以不断开裂的损伤方式发展,而非通常认为在很短的循环周期里大规模开裂过程,表现为一种损伤的过程,因而磷化膜呈现出一定的韧性。试验结果还显示,锌系磷化膜是在循环载荷作用到一定的循环周数才出现逐步开裂的过程,说明锌系磷化膜具有一定的疲劳强度。