缺口件多軸局部應變分析與隨機疲勞壽命預測.pdf

1、本文圍繞缺口件多軸局部應力、應變分析以及多軸隨機疲勞壽命預測，從理論與實驗兩個方面開展了研究工作。 首先，回顧了國內(nèi)外有代表性的缺口多軸局部應力．應變近似方法，并對它們進行了適當?shù)脑u述。 通過對單調(diào)和循環(huán)加載下中心孔缺口試樣的3-D有限元數(shù)值模擬，研究了缺口多軸局部應力、應變響應及其隨名義應力(幅)的變化規(guī)律；獲得了缺口表面與中心部位的應力、應變集中因子以及兩者的幾何平均值隨名義應力幅的變化特征。通過與試驗結(jié)果相

2、比較得出：單調(diào)加載下有限元計算結(jié)果非常接近實測值。另外，采用有限元數(shù)值模擬了缺口多軸應力、應變狀態(tài)隨缺口件厚度的變化規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)：隨著厚度增加y方向最大應變由中心部位逐漸轉(zhuǎn)移到缺口表面；針對兩種循環(huán)應力-應變曲線描述方法(CST和IST)研究了材料本構(gòu)方程對缺口多軸局部應力、應變計算值的影響，通過與實測結(jié)果比較表明：用IST描述方法更符合實際情況。 采用電測法測定了某一厚度中心孔缺口試樣的多軸局部應變及其隨循環(huán)載荷的響應，結(jié)果

3、用于與有限元及近似公式的計算值相比較；采用金相觀測獲得了缺口局部的塑性滑移特征；采用SEM對缺口試樣疲勞裂紋形成與擴展特征進行了初步分析，發(fā)現(xiàn)裂紋最先在缺口尖端表面形成。 采用3種單軸局部應力、應變近似公式和3種多軸局部應力、應變修正公式分別計算了單調(diào)和循環(huán)加載下缺口尖端的局部應力和應變，并與有限元和實驗結(jié)果進行了比較，發(fā)現(xiàn)：多軸修正公式比單軸公式預測精度有明顯提高，其中多軸ESED法和多軸Neuber法與實驗值較接近；利用