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022Cr17Ni12Mo2不锈钢缺口试样的疲劳寿命预测

吴启舟 , 李江华 , 缑之飞 , 金丹

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201512013

对022Cr17Ni12Mo2不锈钢光滑和缺口试样进行了拉伸试验及应力控制的低周疲劳试验，并采用 Neuber 律、Peterson 方法和基于试验结果计算的疲劳缺口系数进行了疲劳寿命预测。结果表明：022Cr17Ni12Mo2不锈钢具有明显的缺口效应和良好的塑性，缺口效应在低应力水平下更为明显；在不同应力水平下不锈钢均表现出了循环硬化现象，且随着应力幅值的增加其循环硬化更为明显；Neuber 律和 Peterson 方法得到的疲劳寿命预测结果均偏于保守，基于试验结果的疲劳寿命预测结果更准确。

关键词: 022Cr17Ni12Mo2 不锈钢 , 低周疲劳 , 缺口试样 , 疲劳寿命预测

疲劳缺口系数Kf与理论应力集中系数Kt之间的关系

胡本润 , 刘建中 , 陈剑峰

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.07.017

疲劳缺口系数Kf是表征缺口部位疲劳强度降低程度的参量,这一系数在结构抗疲劳设计中经常被使用.一般认为Kf与理论应力集中系数Kt呈线性关系,线性的斜率与不同材料类别(铝合金、钛合金和钢)有关.通过对大量不同材料、不同应力比和不同缺口试样形式的高周疲劳极限的系统分析,发现大多数情况下K f与Kt的呈线性关系,但有些情况下二者不服从线性关系.Kf与Kt的关系除与材料类别有关外还与实验的应力比有关.

关键词: 缺口试样 , 疲劳 , 疲劳缺口系数Kf , 理论应力集中系数Kt

条形微裂纹对16MnR钢解理断裂韧性的影响

刘彦国 , 孙先明 , 马进

机械工程材料

在常温下对热轧16MnR低合金钢缺口试样进行了不同预加载荷的正反弯曲试验，以在缺口前引入不同尺寸的条形微裂纹，然后通过高温回火消除残余应力和加工硬化，随后在-196C下进行4点弯曲断裂试验，研究了条形微裂纹尺寸对缺口试样解理断裂韧性的影响。结果表明：当预载荷比（P0／P）小于0．861时，预载荷对解理断裂韧性影响较小；当预载荷比大于0．861后，条形缺陷在外加载荷作用下撕裂而形成的条形微裂纹，并且随预载荷比的增大条形微裂纹数量增多、尺寸增大、分布区域扩大，断裂载荷、断裂吸收功随预载荷比的增加而迅速下降；条形微裂纹所引起的局部高应力应变范围增大，使解理起裂源分布范围增大，也造成了缺口韧性参数P1和W数值的分散。

关键词: 16MnR钢 , 缺口试样 , 条形裂纹 , 解理断裂

低周疲劳下45钢的寿命预测

张赟 , 鲁春朋 , 芮执元

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.06.008

选取带有V型缺口45钢试样,通过控制加载过程中的应变幅,研究缺口对试样疲劳寿命的影响.并应用低周疲劳寿命预测理论,提出了修正的Manson寿命预测模型,用来预测带有V型缺口中45钢的低周疲劳寿命.模型的预测结果和试验结果吻合很好.

关键词: 低周疲劳 , 缺口试样 , 旋转弯曲 , 寿命预测

含保载弹性应力循环下TA12钛合金缺口试样的蠕变疲劳损伤分析

胡绪腾 , 马晓健 , 宋迎东

机械工程材料

对循环加卸载阶段仅发生弹性应力循环的TA12钛合金双边缺口试样在不同蠕变疲劳载荷下的应力-应变进行了有限元分析,采用时间-循环分数法对不同载荷条件下的蠕变疲劳寿命进行了估算,并对相应条件下的疲劳损伤和蠕变损伤进行了分析.结果表明:蠕变损伤和疲劳损伤对缺口试样蠕变疲劳损伤的贡献度与峰值载荷大小以及峰值载荷保载时间有关；当峰值载荷较小、缺口试样完全处于弹性状态时,蠕变损伤对蠕变疲劳寿命的影响占绝对比例；随着峰值载荷的增大,保载时间相同时,疲劳损伤的影响程度逐渐增大,当保载达到一定时间后,蠕变损伤的影响会超过疲劳损伤的影响.

关键词: TA12钛合金 , 缺口试样 , 蠕变疲劳 , 寿命预测 , 时间-循环分数法

加载速率、缺口几何和加载方式对16MnR钢解理断裂行为的影响

王国珍 , 王玉良 , 轩福贞 , 涂善东 , 王正东

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.07.016

通过实验和有限元(FEM)计算研究了加载速率、缺口几何和加载方式对16MnR钢解理断裂行为的影响.结果表明,该钢的解理断裂机理及相应测得的细观解理断裂应力δf和宏观解理断裂应力δF不随加载速率、缺口几何和加载方式发生变化.不同缺口几何和加载方式试样的缺口韧性随加载速率的变化可以通过判据δyymax≥δF预测.δyymax为缺口前的最大正应力,可通过有限元计算得到.δF可作为一个工程缺口韧性参数用于含缺口类缺陷的结构完整性评定中.钢的δF值可用Griffiths-Owen 缺口试样在一个温度和加载速率下获得.

关键词: 16MnR钢 , 解理断裂 , 加载速率 , 缺口试样 , 应力 , 加载方式

利用小尺寸缺口试样测定延性材料的单轴本构关系

尹涛 , 蔡力勋 , 陈辉 , 包陈

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.1.014

提出了一种利用三点弯曲试样获取延性材料本构关系的测试方法：针对小尺寸缺口试样的三点弯曲线载荷-位移曲线，采用有限元辅助测试（Finite-element-analysis aided tests，FAT）方法，迭代获得材料代表性体积单元（Representative volume element，RVE）本构关系。研究表明，两种延性材料的有限元迭代反求结果和单轴拉伸试验结果吻合较好。应用该方法，可以采用小尺寸缺口试样来获取延性材料的本构关系。

关键词: FAT 方法 , 单轴本构关系 , 小尺寸试样 , 缺口试样 , 三点弯曲

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