低周疲劳损伤与寿命预测滞回能模型研究

张哲峰刘睿邵琛玮张振军张鹏 · 2016

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低周疲劳

会议名称：

第十八届全国疲劳与断裂学术会议

会议时间：

2016-04-15 00:00:01

会议地点：

中国河南郑州

摘要：

基于对金属材料疲劳损伤宏、微观机制的深入理解,提出了以滞回能为参量的低周疲劳损伤模型:D=1/N_f=(W_a/W_0)。该模型具有以下特点:1)疲劳性能评价的公正性:作为涵盖Coffin-Manson公式与Basquin公式的普遍形式,该模型综合考虑了应力幅与应变幅的差异,体现出更真实的宏观疲劳性能;2)对疲劳损伤微观机制的合理体现:与基于数据统计的经验模型不同,该模型中各参数均有明确物理意义并与微观变形机制直接相关,由此实现了材料宏观疲劳性能与微观损伤机制之间的联系;3)为疲劳性能优化提供策略:通过滞回能模型中疲劳韧性W_0与静力韧性U、损伤转化因子β与微观变形机制之间的相关关系,揭示了材料强韧化规律与抗疲劳性能的一致性。通过对纯铜及不同Al含量的Cu-Al合金、不同C含量的Fe-Mn-C钢以及纯镁与镁合金的低周疲劳实验结果,在实验上证实了该模型的合理性。