缺口件多軸局部應(yīng)變分析與隨機(jī)疲勞壽命預(yù)測(cè).pdf

1、本文圍繞缺口件多軸局部應(yīng)力、應(yīng)變分析以及多軸隨機(jī)疲勞壽命預(yù)測(cè)，從理論與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面開展了研究工作。 首先，回顧了國(guó)內(nèi)外有代表性的缺口多軸局部應(yīng)力．應(yīng)變近似方法，并對(duì)它們進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑u(píng)述。 通過對(duì)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(yīng)力、應(yīng)變響應(yīng)及其隨名義應(yīng)力(幅)的變化規(guī)律；獲得了缺口表面與中心部位的應(yīng)力、應(yīng)變集中因子以及兩者的幾何平均值隨名義應(yīng)力幅的變化特征。通過與試驗(yàn)結(jié)果相

2、比較得出：?jiǎn)握{(diào)加載下有限元計(jì)算結(jié)果非常接近實(shí)測(cè)值。另外，采用有限元數(shù)值模擬了缺口多軸應(yīng)力、應(yīng)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(yīng)變由中心部位逐漸轉(zhuǎn)移到缺口表面；針對(duì)兩種循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線描述方法(CST和IST)研究了材料本構(gòu)方程對(duì)缺口多軸局部應(yīng)力、應(yīng)變計(jì)算值的影響，通過與實(shí)測(cè)結(jié)果比較表明：用IST描述方法更符合實(shí)際情況。 采用電測(cè)法測(cè)定了某一厚度中心孔缺口試樣的多軸局部應(yīng)變及其隨循環(huán)載荷的響應(yīng)，結(jié)果

3、用于與有限元及近似公式的計(jì)算值相比較；采用金相觀測(cè)獲得了缺口局部的塑性滑移特征；采用SEM對(duì)缺口試樣疲勞裂紋形成與擴(kuò)展特征進(jìn)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(yīng)力、應(yīng)變近似公式和3種多軸局部應(yīng)力、應(yīng)變修正公式分別計(jì)算了單調(diào)和循環(huán)加載下缺口尖端的局部應(yīng)力和應(yīng)變，并與有限元和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)：多軸修正公式比單軸公式預(yù)測(cè)精度有明顯提高，其中多軸ESED法和多軸Neuber法與實(shí)驗(yàn)值較接近；利用