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316L不锈钢的疲劳裂纹扩展行为试验

冯刚 , 宫大为 , 张朝阁 , 韩承江 , 林克伟 , 齐继宝

钢铁

工程构件普遍承受疲劳载荷,从而导致疲劳失效.针对由316L不锈钢制成的标准紧凑拉伸试样,开展了一系列疲劳裂纹扩展试验.试验内容包括不同应力比下的常幅加载和在常幅加载过程中引入单个拉伸过载峰.试验结果表明:316L不锈钢具有很强的应力比效应,裂纹扩展速率随应力比的增大而增大.在引入单个拉伸过载峰后,观察到出现迟滞效应前发生了短暂的加速扩展现象.通过一种新的双参数模型来描述材料的应力比效应,并使用改进的Wheeler模型对过载后的裂纹扩展行为进行预测.预测结果表明:该方法能够更好地描述不同工况下316L不锈钢的疲劳裂纹扩展行为.

关键词: 不锈钢 , 应力比 , 过载 , 疲劳裂纹扩展

基于有限元方法的疲劳裂纹闭合行为

冯刚 , 张朝阁 , 宫大为 , 韩承江 , 林克伟 , 齐继宝

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20150544

裂纹闭合行为将很大程度改变疲劳裂纹扩展行为。针对316L不锈钢,结合常幅加载和单个拉伸过载试验和动态数值模拟方法,对疲劳裂纹扩展行为中的裂纹闭合现象开展了一系列研究工作。详细对比了不同扩展阶段的裂纹闭合行为随裂纹长度、应力比和过载影响因素的变化,以及对裂纹扩展速率的影响。同时,研究了单个拉伸过载和裂纹闭合行为之间的内在联系和机理。结合裂纹闭合理论和有限元计算结果,等效应力强度因子被用来描述316L不锈钢的裂纹扩展过程,并提出316L不锈钢的裂纹扩展速率的预测模型。

关键词: 裂纹闭合 , 过载 , 应力比 , 疲劳裂纹扩展

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