【摘要】:正如所显示出的那样,断裂力学的疲劳方法要求清楚的材料行为及应力状况数据,这些数据常常是难以获得的。断裂力学分析可以用于预测实际结构裂纹扩展阶段的载荷循环数。焊接接头裂纹的生成阶段常常几乎可以忽略,因为疲劳裂纹将从现有的缺陷中发展,这些缺陷常常位于应力集中区域,见C.5节相关内容。断裂力学主要应用于对探测到裂纹剩余寿命的计算。
疲劳寿命包括3个阶段:
1)裂纹生成;
2)裂纹成长;
3)最终断裂。
由于最终断裂是突然发生的,疲劳寿命N可以表示为
N=Ni+NP
式中 Ni——生成时间;
NP——成长时间。
对于钢制零件来讲,生成时间和成长时间常用下述形式表示,后者是所谓的帕瑞斯(Paris)指数律:
图C-2 应力范围分布
式中 n——经验材料常数;
B——经验材料常数;(www.xing528.com)
ρ——取决于几何形状的应力集中;
a——裂纹长度;
C——经验材料常数;
m——经验材料常数;
ΔK——应力强度范围。
对于通透裂纹,应力强度范围ΔK一般写成
式中 ΔS——施加应力的远场范围;
a——瞬时裂纹长度;
F——裂纹和周围的几何形状因子。
正如所显示出的那样,断裂力学的疲劳方法要求清楚的材料行为及应力状况数据,这些数据常常是难以获得的。
断裂力学分析可以用于预测实际结构裂纹扩展阶段的载荷循环数。断裂力学计算可以提供由生成阶段载荷循环数决定的S-N曲线导出的疲劳寿命的比较信息。焊接接头裂纹的生成阶段常常几乎可以忽略,因为疲劳裂纹将从现有的缺陷中发展,这些缺陷常常位于应力集中区域,见C.5节相关内容。断裂力学主要应用于对探测到裂纹剩余寿命的计算。
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