| 考虑裂尖疲劳损伤的材料疲劳裂纹扩展行为研究 |
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| 引用本文： | 陈龙,蔡力勋. 考虑裂尖疲劳损伤的材料疲劳裂纹扩展行为研究[J]. 机械工程学报, 2012, 48(20): 54-59 |
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| 作者姓名： | 陈龙 蔡力勋 |
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| 作者单位： | 西南交通大学力学与工程学院 成都610031 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 基于低周疲劳Manson-Coffin关系,定义I型裂纹疲劳扩展区内关于应变幅的平均疲劳损伤参量,并结合Miner线性累积损伤理论,通过弹塑性有限元法实现材料疲劳裂纹扩展速率的预测模拟,同时也建立以显式理论公式来描述疲劳裂纹扩展速率规律的新型预测模型。在进行有限元模拟分析中借助裂尖单调塑性区平均疲劳损伤达到临界损伤即完成一次步进扩展的假定。在显式理论公式推导中采用裂尖循环塑性区平均疲劳损伤达到临界损伤即完成一次步进扩展的假定。以大型汽轮机转子材料Cr2Ni2MoV钢、航空材料TA12合金和304不锈钢材料为例,应用所提出的两种疲劳裂纹扩展速率预测方法对其进行预测,并同试验结果进行对比。对比分析表明,两种方法对材料的疲劳裂纹扩展速率行为预测均具有较高的模拟精度,而理论预测模型相比有限元模拟方法预测范围拓宽,预测精度更好,方便于根据包括材料手册的资料中低周疲劳Manson-Coffin试验关系来直接获取I型裂纹疲劳裂纹扩展速率表达式。
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| 关 键 词： | 疲劳裂纹扩展速率 低周疲劳应变损伤 疲劳扩展区 |
Research on Fatigue Crack Growth Behavior of Materials by Considering the Fatigue Damage near the Crack Tip |
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| CHEN Long , CAI Lixun. Research on Fatigue Crack Growth Behavior of Materials by Considering the Fatigue Damage near the Crack Tip[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2012, 48(20): 54-59 |
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| Authors: | CHEN Long CAI Lixun |
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| Affiliation: | (School of Mechanics and Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031) |
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