加载历史和裂纹闭合对疲劳裂纹扩展行为影响的数值模拟

作者：丁振宇; 王效贵; 高增梁

来源：工程力学, 2013, (08): 244-250.

• 裂纹闭合
• 加载历史
• 应力比
• 疲劳损伤
• 疲劳裂纹扩展速率 crack closure
• loading history
• stress ratio
• fatigue damage
• fatigue crack growth rate

采用不同应力比条件下的16MnR钢紧凑拉伸试样,设计了三种有限元分析模型,即不考虑加载历史效应的静态裂纹扩展模型,同时考虑加载历史和裂纹闭合的动态裂纹扩展模型以及仅考虑加载历史的伪动态裂纹扩展模型,对疲劳裂纹闭合过程、裂纹尖端的应力-应变迟滞环、疲劳损伤和裂纹扩展速率进行了数值模拟与分析,进而着重探讨了加载历史和裂纹闭合影响疲劳裂纹扩展行为的交互作用机制。结果表明:对于同类分析模型,应力比越大越不容易产生裂纹闭合;而在应力比相同的情况下,加载历史引起的残余压应力对裂纹闭合有明显的促进作用。裂纹闭合效应阻碍了平均应力的松弛,减小了裂纹尖端附近的应力-应变场强度、疲劳损伤和裂纹扩展速率,而加载历史...

• 出版日期2013
• 单位浙江工业大学