低周疲勞下切口類缺陷的疲勞特性研究.pdf

1、疲勞與斷裂是機械零構件失效的一種主要形式。影響零構件疲勞壽命的因素很多，其中缺口效應是一個很重要的影響因素。缺口疲勞問題的研究由來已久并已經獲得比較豐富的經驗，形成了比較成熟的理論和技術體系，但在實際應用中由于缺口類型的繁多以及材料等因素的不同，所以要形成統(tǒng)一的缺口設計模型是有難度的。本文針對V型缺口試樣和U型缺口試樣建立了疲勞分析模型并進行研究，討論了V型缺口參數(shù)和U型缺口參數(shù)的疲勞特性。
　　首先，本文在抗疲勞設計理論的基礎上

2、，從工程實際出發(fā)，系統(tǒng)研究了V型缺口試樣中V型缺口參數(shù)的疲勞特性。運用ANSYS有限元分析軟件建立了V型缺口試樣的三維有限元模型，進行了應力應變的分析，并得到了缺口試樣根部的von mises應力應變云圖。結合有限元的分析結果，主要開展了如下研究工作。
　　1.缺口參數(shù)對理論應力集中系數(shù)Kt和疲勞缺口系數(shù)Kf的影響。
　　缺口效應是影響零構件疲勞壽命的重要因素，而理論應力集中系數(shù)Kt和疲勞缺口系數(shù)Kf又是描述缺口件局部應力集

3、中的嚴重程度和缺口疲勞強度的兩個主要描述參量。對抗疲勞設計研究有重要的實際意義。
　　通過實驗對比，發(fā)現(xiàn)理論應力集中系數(shù)Kt和疲勞缺口系數(shù)Kf與缺口參數(shù)ρ、h、α的變化有關;其中圓角半徑ρ對Kt和Kf的影響很大，兩系數(shù)隨著圓角半徑ρ的增大而減小，說明圓角半徑ρ的增大有利于減小應力集中;缺口深度辦和缺口張角α對應力集中系數(shù)和疲勞缺口系數(shù)存在一定的影響，但影響并不大。
　　2.缺口參數(shù)對缺口試樣疲勞壽命的影響。
　　進行抗