金属学报  1996, Vol. 32 Issue (5): 504-509

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小幅载荷在A537钢疲劳裂纹扩展过程中作用的研究

魏学军;李劲;柯伟

中国科学院金属腐蚀与防护研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室;中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂国家重点实验室

INFLUENCE OF SUPERPOSED SMALL LOADS ON FATIGUE CRACK PREPAGATION RATE OF A537 STEEL

WEI Xuejun; LI Jin; KE Wei(State Key Laboratory of Corrosion and Protection; Institute of Corrosion and Protection of Metals; Chinese Academy of Sciences; Shenyang 110015); (State Key Laboratory of Fatigue and Fracture of Materials; Institute of Metal Research; Chinese Academy of Sciences; Shenyang 110015)(Manuscript received 1995-08-23)

魏学军;李劲;柯伟. 小幅载荷在A537钢疲劳裂纹扩展过程中作用的研究[J]. 金属学报, 1996, 32(5): 504-509.
, , . INFLUENCE OF SUPERPOSED SMALL LOADS ON FATIGUE CRACK PREPAGATION RATE OF A537 STEEL[J]. Acta Metall Sin, 1996, 32(5): 504-509.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(432 KB)   摘要: 采用Ａ５３７钢单边缺口试样，研究了以不同方式叠加在主载荷△Ｐ上的小幅载荷在疲劳裂纹扩展过程中的作用，并采用激光散斑技术测量了循环加载过程中的裂纹闭合效应。结果表明：３０％△Ｐ以下的小幅载荷叠加在主载荷底部时，对由主载荷引起的裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ几乎没有影响，３０％△Ｐ以上的小幅载荷可使裂纹扩展速率增加。叠加在主载荷顶部的各小幅载荷均可使裂纹扩展速率加大。通过对加载条件下裂纹闭合效应的测量，并结合裂尖的应力应变状态的变化进行分析认为：小幅载荷对裂纹扩展速率的影响受裂纹闭合程度的制约，其损伤作用只体现在裂尖材料产生不可逆塑性形变的外加载荷范围内。 关键词 ： Ａ５３７钢,  疲劳裂纹扩展,  小幅载荷,  裂纹闭合     Abstract：The influence of small loads superposed upon principal cyclic load △P on the fatigue crack growth rate da/ dN has been studied for the single edge notched plate specimens of A537 steel, and the crack closure behaviour has been investgated by measurement of crack opening displacement with speckle interferometry(SPI) technique. The results showed that the small loads with amplitude below 30% △P had little influence on da/ dN caused by the principal load when they superposed on the bottom of △P; whereas the small loads with amplitude above 30% △P enhanced the crack growth in the same condition. All small loads superposed on the top of △P made the da / dN increased. It could be proved by the analysis of measured crack closure effect that the influence of small loads on da / dN is determined by crack closure, and the damage of crack tip material caused by the superposed small loads comes from the irreversible plastic deformation which only appears in a certain range of applied load. Key words： A537 steel    fatigue crack growth    small load    crack closure 收稿日期: 1996-05-18      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 魏学军 李劲 柯伟 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1996/V32/I5/504 1康晓第,黄振声．机械强度,1990;12:202 HeulerP,SeegerT．IntJ Fatigue,1986;8:2253陈进伟．中国科学院金属腐蚀与防护研究所硕士学位论文,19944 胡 俏．东北大学博士学位论文,19935 SocieDF,ArtwohlPJ．ASTMSTP714(AmericanSocietyforTestingandMaterials),1980:36WeiXJ,ZhouXY,LiJ,LiuGL,KeW．ActaMetallSin(EngEdition),1993,6B:4537ChenDL,WeissB,SticklerR．IntJFatigue,1994;16:4858魏学军,李劲,王俭秋,柯 伟．金属学报,待发表 [1] 江河, 佴启亮, 徐超, 赵晓, 姚志浩, 董建新. 镍基高温合金疲劳裂纹急速扩展敏感温度及成因[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1190-1200. [2] 戚钊, 王斌, 张鹏, 刘睿, 张振军, 张哲峰. 应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1411-1418. [3] 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. [4] 张啸尘, 孟维迎, 邹德芳, 周鹏, 石怀涛. 预循环应力对高速列车关键结构用铝合金材料疲劳裂纹扩展行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(10): 1243-1250. [5] 徐超, 佴启亮, 姚志浩, 江河, 董建新. 晶界氧化对GH4738高温合金疲劳裂纹扩展的作用[J]. 金属学报, 2017, 53(11): 1453-1460. [6] 杨健，董建新，张麦仓,贾建，陶宇. 新型镍基粉末高温合金FGH98的高温疲劳裂纹扩展行为研究[J]. 金属学报, 2013, 49(1): 71-80. [7] 李微 陈振华 陈鼎 滕杰. 喷射沉积SiCp/Al-7Si复合材料的疲劳裂纹扩展[J]. 金属学报, 2011, 47(1): 102-108. [8] 熊缨 陈冰冰 郑三龙 高增梁. 16MnR钢在不同条件下的疲劳裂纹扩展规律[J]. 金属学报, 2009, 45(7): 849-855. [9] 朱明亮 轩福贞 朱奎龙 王国珍 贾天耀. 热处理对25Cr2NiMo1V钢疲劳特性的影响[J]. 金属学报, 2009, 45(3): 320-325. [10] 马英杰; 刘建荣; 雷家峰; 李玉兰; 刘羽寅; 杨锐 . 钛合金疲劳裂纹扩展速率Paris区中的转折点[J]. 金属学报, 2008, 44(8): 973-978 . [11] 熊缨 . 疲劳裂纹扩展两参量驱动力的一个新模型[J]. 金属学报, 2008, 44(11): 1348-1353 . [12] 于慧臣; 孙燕国; 张岩基; 谢世殊; 田中启介 . 不锈钢在扭转/拉伸复合载荷下近门槛值的疲劳裂纹扩展行为[J]. 金属学报, 2006, 42(2): 186-190 . [13] 于慧臣; 张岩基; 孙燕国; 谢世殊; 田中启介 . 不锈钢在循环扭转载荷下近门槛值的疲劳裂纹扩展行为[J]. 金属学报, 2005, 41(7): 721-726 . [14] 钟勇; 肖福仁; 单以银; 杨柯 . 管线钢的疲劳裂纹扩展速率与疲劳寿命关系的研究[J]. 金属学报, 2005, 41(5): 523-528 . [15] 王章忠; 杜百平; 李年 . 不同类型过载下I型疲劳裂纹的扩展行为[J]. 金属学报, 2003, 39(8): 843-847 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed