金属学报  1988, Vol. 24 Issue (6): 419-425

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灰铸铁的热疲劳特性及断裂力学计算分析

郭成璧;周玮生

大连工学院造船系;大连工学院

THERMAL FATIGUE AND FRACTURE MECHANICS ANALYSIS OF GREY CAST IRON

GUO Chengbi;ZHOU Weisheng Dalian Institute of Technology Liaoning

郭成璧;周玮生. 灰铸铁的热疲劳特性及断裂力学计算分析[J]. 金属学报, 1988, 24(6): 419-425.
, . THERMAL FATIGUE AND FRACTURE MECHANICS ANALYSIS OF GREY CAST IRON[J]. Acta Metall Sin, 1988, 24(6): 419-425.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(987 KB)   摘要: 本文通过试验分析了灰铸铁的同相和异相热疲劳及C-P型和P-C型高温低周疲劳特性,并应用弹塑性断裂力学方法对其寿命作了解析评价。试验和计算都表明,在相同应变范围下,同相和C-P型疲劳寿命分别高于异相和P-C型。这与低碳钢等材料结果相反。另外,计算值和试验吻合,说明J积分用作评价灰铸铁热疲劳强度的力学参量及本文所建立的力学模型和计算方法有效。文中从能量角度提出了一个用于描述裂纹扩展能力的参量ΔW_T,在相同ΔW_T值下,高温低周疲劳寿命和热疲劳相等。 关键词 ： 灰铸铁,  热疲劳,  断裂     Abstract：The in-phase and out-of-phase therznal fatigue, the C-P type and P-Ctype isothermal fatigue of grey cast iron were experimentally studied. The fatiguelife was evaluated analytically by using the elastic-plastic fracture mechanics method(mainly J integral). The results of experiments and calculations showed that thelife of in-phase and C-P type fatigue are longer than that of out-of-phase and P-Ctype fatigue respectively within the same strain range. This is in contrast toresults of other materials such as low carbon steel. On the other hand, the predicted life are consistent with experimental results. This suggests that J integral asa mechanics parameter for characterizing the thermal fatigue strength of grey castiron and the mechanics model and calculation method developed here are efficient.A parameter △W_t was proposed from energy aspect to characterize the capacityof crack propagation. The isothermal fatigue life is the same as the thermal fatiguelife for identical △W_t values. Key words： grey cast iron    thermal fatigue    fracture 收稿日期: 1988-06-18      基金资助:国家自然科学基金 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 郭成璧 周玮生 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1988/V24/I6/419 1 平修二,藤野宗昭,材料,1978;27:440--445 2 桑原和夫,新田明人,北村隆行.材料,1983;32:1167--1173 3 田中启介,材料,1984;33:961--972 4 大谷隆一,北村隆行.材料,1985;34:843--849 5 Westergaurd H M, J Appl Mech, 1939; 61: A49--53 6 Paris P C, Sih G C. Stress Analysis oi Cracks, ASTM STP 391． 1965: 30--81 7 平修二,大谷隆一.材料,1979,28:414--420 [1] 谷瑞成, 张健, 张明阳, 刘艳艳, 王绍钢, 焦大, 刘增乾, 张哲峰. 三维互穿结构SiC晶须骨架增强镁基复合材料制备及其力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 857-867. [2] 吴进, 杨杰, 陈浩峰. 纳入残余应力时不同拘束下DMWJ的断裂行为[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 956-964. [3] 彭子超, 刘培元, 王旭青, 罗学军, 刘健, 邹金文. 不同服役条件下FGH96合金的蠕变特征[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 673-682. [4] 赵永好, 毛庆忠. 纳米金属结构材料的韧化[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1385-1398. [5] 范国华, 缪克松, 李丹阳, 夏夷平, 吴昊. 从局域应力/应变视角理解异构金属材料的强韧化行为[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1427-1440. [6] 胡晨, 潘帅, 黄明欣. 高强高韧异质结构温轧TWIP钢[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1519-1526. [7] 陈瑞润, 陈德志, 王琪, 王墅, 周哲丞, 丁宏升, 傅恒志. Nb-Si基超高温合金及其定向凝固工艺的研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1141-1154. [8] 周红伟, 白凤梅, 杨磊, 陈艳, 方俊飞, 张立强, 衣海龙, 何宜柱. 1100 MPa级高强钢的低周疲劳行为[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 937-948. [9] 杨杰, 王雷. 核电站DMWJ中材料拘束的影响与优化[J]. 金属学报, 2020, 56(6): 840-848. [10] 于家英, 王华, 郑伟森, 何燕霖, 吴玉瑞, 李麟. 热浸镀锌高强汽车板界面组织对其拉伸断裂行为的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(6): 863-873. [11] 易红亮,常智渊,才贺龙,杜鹏举,杨达朋. 热冲压成形钢的强度与塑性及断裂应变[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 429-443. [12] 朱健, 张志豪, 谢建新. 基于原位TEM拉伸的稀土H13钢塑性形变行为和断裂机制[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1592-1604. [13] 刘杨,王磊,宋秀,梁涛沙. DD407/IN718高温合金异质焊接接头的组织及高温变形行为[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1221-1230. [14] 周丽,张鹏飞,王全兆,肖伯律,马宗义,于涛. B4C/6061Al复合材料热压缩断裂行为的多尺度研究[J]. 金属学报, 2019, 55(7): 911-918. [15] 王莉,何禹锋,申健,郑伟,楼琅洪,张健. 第二取向对第三代单晶高温合金热疲劳过程中冷却孔孔周氧化行为的影响研究[J]. 金属学报, 2019, 55(11): 1417-1426. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed