再论超高周疲劳裂纹萌生特征区

作     者：洪友士 Hong Youshi

作者机构：中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室(LNM)北京100190 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2022年第54卷第8期

页      面：2101-2118页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11932020)。 

主　　题：超高周疲劳 裂纹萌生 特征区 高强钢 钛合金 

摘      要：关于合金材料超高周疲劳,笔者提出了裂纹萌生特征区及特征参数的概念,并提出了“大数往复挤压模型揭示裂纹萌生特征区形成机理.对于高强钢,该特征区为断裂面的细颗粒区;对于钛合金,该特征区为断裂面的粗糙区.近年,关于合金材料超高周疲劳裂纹萌生过程与机理受到疲劳领域广泛关注,并有若干研究新进展.对此,有几个问题需要进一步论述,包括:(1)微结构细化并演化为纳米晶层的裂纹萌生特征区是发生在裂纹形成之前或之后?(2)特征区的形成与加载应力比的关系?(3)特征区纳米晶层的厚度、连续性和微结构细化程度?(4)特征区的形成是否需要真空环境?此外,不同高强合金和不同加载方式的特征区形态也有新的进展.本文将基于近年文献中的结果,对这些问题进行综合论述.本文还简要论述了裂纹萌生特征区概念和大数往复挤压模型的启示,包括:合金材料超高周疲劳特性的评估与预测、提高增材合金材料超高周疲劳性能的途径、制备纳米晶薄层材料的可能性.在郑哲敏先生仙逝一周年之际,以此文告慰我的导师郑先生.