16MnR钢过载峰作用下的疲劳裂纹扩展行为研究

作     者：丁振宇 高增梁 王效贵 DING Zhenyu;GAO Zengliang;WANG Xiaogui

作者机构：浙江工业大学机械工程学院杭州310032 浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州310032 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2013年第49卷第16期

页      面：84-90页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51175469 50975260) 浙江省自然科学基金(Z1091027)资助项目 

主　　题：裂纹闭合 等效应力强度因子范围 过载机理 裂纹扩展速率预测 

摘      要：基于有限元法和Jiang-Sehitoglu循环塑性本构模型,动态模拟单个过载峰作用下裂纹扩展中的裂纹闭合行为。提取不同加载工况下的裂纹闭合和张开载荷,并考察不同工况和不同裂纹长度对裂纹闭合和张开载荷的影响。根据详细的裂纹闭合分析结果,研究单个拉伸过载下疲劳裂纹在不同阶段的扩展行为与裂纹闭合的对应关系,认为过载后裂纹闭合行为的改变是引起裂纹扩展行为改变的主要机理。根据有限元分析结果,提出一种改进的等效应力强度因子范围的计算方法,将其作为疲劳裂纹在整个扩展过程中的驱动力。拟合出单个过载峰作用下16MnR材料的裂纹扩展速率的预测公式,并将预测结果与试验结果进行对比,结果吻合。