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《低合金超高強(qiáng)度鋼跨尺度疲勞失效行為分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第12卷第1期長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo1．12N0．12015年3月JournalofChangshaUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Mar．2O15文章編號(hào)：1672—9331(2015)01—0079～06低合金超高強(qiáng)度鋼跨尺度疲勞失效行為分析唐雪松，李欣然，魏天添(長(zhǎng)沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410004)摘要：為了研究40CrNi2Si2MoVA低合金超高強(qiáng)度鋼的跨尺度疲勞失效行為，以約束應(yīng)力區(qū)描述材料的損傷過(guò)程，以跨尺度應(yīng)變能密度
2、因子作為疲勞裂紋擴(kuò)展的控制參量，建立宏微觀跨尺度疲勞裂紋擴(kuò)展統(tǒng)一模型。采用上述模型，利用光滑試樣(應(yīng)力集中系數(shù)K一1)的試驗(yàn)s—N曲線，擬合出疲勞模型中的材料參數(shù)。當(dāng)考慮材料微結(jié)構(gòu)對(duì)疲勞壽命的影響時(shí)，該模型可精確再現(xiàn)出疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的發(fā)散特性。利用該模型對(duì)不同應(yīng)力集中系數(shù)下(K一2，3)含缺口試樣的疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)，理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。研究結(jié)果表明，合金鋼材料的初始缺陷及微結(jié)構(gòu)的演化特性，對(duì)疲勞壽命有顯著影響，是疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)散的主要原因。關(guān)鍵詞：疲勞裂紋擴(kuò)展；S～N曲線；合金鋼；跨尺度；微觀效應(yīng)；約束應(yīng)力區(qū)
3、中圖分類號(hào)：O346．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AAnalysisoftrans。scalefatiguefailurebehaviorforlowalloyandsuper-highstrengthsteelmaterialTANGXue—song，LIXin—ran，WEITian—tian(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410004，China)Abstract：40CrNi2Si
4、2MoVAsteelmaterialisalowalloyandsuper—highstrengthsteelmate—rialanditstrans—scalefatiguefailurebehaviorisinvestigated．Thefatiguedamageprocessisdescribedbyarestrainingstresszone．Bytakingthetrans—scalestrainenergydensityfactorasthecontrollingparameteroffatiguecrack
5、growth，aunifiedmicro／macrotrans—scalefa—tiguecrackgrowthmodelisproposed．Thematerialfatigueparametersinthemodelarede—terminedfromtheS—·Ntestdataforthesmoothspecimenswiththestressconcentrationfac——torKf一1．Whenthemicroscopiceffectsaretakenintoaccount，thescatteredfat
6、iguetestdataforsmoothspecimensareaccuratelyre—producedbytheproposedmode1．ThefatiguelivesforthenotchedspecimenswithdifferentvaluesofK(K一2，3)arepredicted．Thepredictedresultsareingoodagreementwiththeexperimentalresults．Theresultsshowthattheinitialdefectsandtheevolut
7、ionofthematerialmicro—structureshavealargeinfluenceonthematerialfatigue1ire。whichisthemainreasonofthescatteroffatiguetestdata．Keywords：fatiguecrackgrowth；S—Ncurve；alloysteel；trans—scale；microscopiceffect；restrainingstresszone收稿日期：2015—01～15基金項(xiàng)目：國(guó)家“973”計(jì)劃資助項(xiàng)目(2015
8、CB057705)；國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51378081)作者簡(jiǎn)介：唐雪松(1964一)，男，湖南雙峰人，長(zhǎng)沙理工大學(xué)教授，博士，主要從事固體力學(xué)與土木工程方面的研究。80長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)眾所周知，疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有很大的發(fā)散性，傷)。當(dāng)。減小至0、并且n擴(kuò)展至宏觀尺寸時(shí)，即完全相同的一組試件，在相
