腐蝕坑對圓棒構(gòu)件應(yīng)力集中及腐蝕疲勞壽命的影響研究.pdf

1、點(diǎn)蝕是造成腐蝕環(huán)境中金屬材料結(jié)構(gòu)退化失效的主要原因之一。點(diǎn)蝕作為最常見的腐蝕破壞形式，一般表現(xiàn)為由金屬表面向厚度方向深入發(fā)展，是一種危害極大的局部腐蝕形式。不銹鋼、鋁合金等金屬材料在腐蝕性環(huán)境中會發(fā)生點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕坑處的局部應(yīng)力集中會導(dǎo)致裂紋的萌生與擴(kuò)展，進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件的失效破壞，縮短構(gòu)件的疲勞壽命。
　　 本文首先綜述了蝕坑對裂紋萌生和擴(kuò)展及疲勞壽命的影響。從蝕坑-裂紋的發(fā)展過程，裂紋的起裂位置，裂紋擴(kuò)展的路徑，蝕坑轉(zhuǎn)變成裂紋的條件

2、，影響蝕坑萌生裂紋的因素，蝕坑對應(yīng)力集中系數(shù)及應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響，蝕坑對疲勞壽命的影響等方面入手，進(jìn)行了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析。
　　 其次，對蝕坑形狀，尺寸及在腐蝕環(huán)境中生長規(guī)律的國內(nèi)外研究成果進(jìn)行了整理分析。發(fā)現(xiàn)盡管國內(nèi)外學(xué)者對蝕坑的發(fā)展及其對腐蝕疲勞裂紋的影響進(jìn)行了廣泛的研究，但對腐蝕環(huán)境、加載、應(yīng)力水平等因素相互作用下蝕坑的尺寸與腐蝕時(shí)間關(guān)系的研究尚未有一致性結(jié)論。本文根據(jù)不同金屬材料類型進(jìn)行整理歸類，歸納總結(jié)了不同腐蝕環(huán)境

3、下蝕坑的生長規(guī)律，發(fā)現(xiàn)蝕坑直徑（寬度）和深度隨腐蝕時(shí)間等因素有不同的變化規(guī)律，但大多數(shù)文獻(xiàn)都認(rèn)為蝕坑直徑（寬度）的變化與腐蝕時(shí)間成長比，而蝕坑深度的變化與腐蝕時(shí)間的平方根成正比。并通過圖表對不同腐蝕環(huán)境下不同材料蝕坑的生長規(guī)律及其影響因素等進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。
　　 本文利用數(shù)值分析方法討論了在軸向拉伸或彎曲載荷作用下，圓棒試件表面半橢球形蝕坑尺寸（a、2c、a/2c）對應(yīng)力分布及應(yīng)力集中系數(shù)(SCF)的影響。通過一系列模擬研究，