疲劳与断裂第八章疲劳裂纹扩展_第1页
疲劳与断裂第八章疲劳裂纹扩展_第2页
疲劳与断裂第八章疲劳裂纹扩展_第3页
疲劳与断裂第八章疲劳裂纹扩展_第4页
疲劳与断裂第八章疲劳裂纹扩展_第5页
已阅读5页,还剩25页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1,第八章疲劳裂纹扩展,8.1疲劳裂纹扩展速率,8.2疲劳裂纹扩展寿命预测,8.3影响疲劳裂纹扩展的若干因素,8.4疲劳裂纹扩展速率试验,返回主目录,2,前节回顾:,Theplotoflogda/dNversuslogDKisasigmoidal(S形)curve.Thiscurvemaybedividedintothreeregions.Atlowstressintensities,crackingbehaviorisassociatedwiththresholdeffects.Inthemid-region,thecurveisessentiallylinear.Finally,athighDKvalues,crackgrowthratesareextremelyhighandlittlefatiguelifeisinvolved.,3,MostofthecurrentapplicationofLEFMconceptstodescribecrackgrowthbehaviorareassociatedwithregion2.Inthisregionthelogda/dNversuslogDKcurveisapproximatelylinearandliesroughlybetween10-7and10-4mm/cycle.Manycurvefitstothisregionhavebeensuggested.TheParisequation,whichwasproposedintheearly1960s,isthemostwidelyaccepted.,大多数用线弹性断裂力学描述裂纹扩展的应用是与区域2相关的。在这一区域,logda/dN-logDK曲线近似线性且在10-7-10-4mm/c间。已有许多拟合曲线提出,60年代初的Paris公式是应用最广的。,4,8.3影响疲劳裂纹扩展的若干因素,K是控制da/dN的最主要因素。平均应力、加载频率、环境等的影响较次要,但有时也不可忽略。,同一材料,由不同形状、尺寸的试件所得到的da/dN-K曲线相同。,da/dN-K曲线可以描述疲劳裂纹扩展性能。,5,1.平均应力或应力比的影响,R0、R0时复杂得多。,有经验关系为:Kth=K0th(1-R)Koth是R=0时的基本门槛应力强度因子幅度。参数、由实验确定。图中钢材的下限为:Kth=7.03(1-0.85R),8,Formansequationisoftenusedtopredictstressratioeffects.AsRincreases,thecrackgrowthrateincreases.Thisisconsistentwithtestobservations.FormansequationisvalidonlywhenR0.Generally,itisbelievedthatwhenR0,nosignificantchangeingrowthrateoccurscomparedwiththeR=0.Againthisismaterialdependent,assomeresearchershaveobtaineddataforcertainmaterialswhichshowhighergrowthratesforR0时正确。一般认为与R=0相比,R0对da/dN没有显著影响。这仍与材料有关,对有些材料,也有研究者在R0,是K不断增加的试验方法。,18,3.K减小试验法,K减小试验法用于低速率区。,标准建议C-0.08mm-1。由此可计算不同a时的DK、DP。,19,小结,1)若arp,则线弹性断裂力学可用。应力强度因子为:K=f(a);中心裂纹:f(a)=1.0;边裂纹:f=1.12。,2)疲劳裂纹扩展速率的主要控制参量是K,下限有Kth,上限有(1-R)Kc。K=Kmax-Kmin=f(a)R0,min0=KmaxR0,min0裂纹不扩展条件K=f(a0)Kth临界裂纹尺寸Kmax=Kcac=(1/)(Kc/fmax)2,20,3)Paris公式:da/dN=C(K)m在恒幅循环载荷作用下,积分后有:,4)初始裂纹尺寸a0对寿命影响很大,要控制a0。,21,6)基本疲劳分析方法的比较,22,23,24,25,summary,Fracturemechanicsapproachesprovideanestimateofthecrackpropagationfatiguelife.,Thefatiguecrackgrowthratecanberelatedtothestressintensityfactorrange.Fromthis,cyclestofailuremaybecalculated.,Thefatiguelifeestimateisstronglydependentontheinitialcracksize,ai,largechangesintheestimateofthefinalcracksize,ac,resultinonlysmallchangesinthelifeestimate.,26,问题2:变幅载荷作用次序,对da/dN有何影响;如何解释、预测其影响?,问题1:裂纹尖端的应力有奇异性。裂尖应力,至少也大于sys。那么,为什么会有Kth存在?,Schijve的实验结果:2024-T3铝,.施加了三次高载后,寿命延长4倍。,27,疲劳裂纹扩展速率的实验数据处理(第四次上机),目的:确定14MnNbq桥梁钢扩展速率曲线da/dN=C(DK)m。试样:中心裂纹板(B=10.02mm,W=59.88mm)。载荷条件:拉伸疲劳裂纹扩展试验R=0.05,Pmax=24kN=const.DP=0.95Pmax。,28,14MnNbq疲劳裂纹扩展试验结果(试样编号:SPA10R0001,试验日期2005.7.3)iaiNi(103)iaiNi(103)013.017001017.84230013.329001118.80240013.4611001219.76250013.9213001320.34255014.3015001421.14260014.8017001521.83264015.7019001622.33266016.1620001723.12268016.69210017.152200,29,说明:

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论