文档名：Q460C钢缺口板的疲劳裂纹萌生寿命计算模型和总疲劳寿命计算
摘要：基于位错随循环加载次数的增加加速移动、聚合形成疲劳裂纹的试验事实,假设疲劳裂纹萌生速率是循环加载次数的单调递增幂函数,通过积分推导出疲劳裂纹萌生寿命计算模型.Q460C钢缺口板的疲劳试验结果显示,疲劳裂纹萌生寿命、扩展寿命和总疲劳寿命均随应力幅和名义最大应力的降低而增加,疲劳裂纹形成寿命与总疲劳寿命的比值为0.82～0.90.我国《钢结构设计标准》建议的总疲劳寿命计算式的计算误差为-17.0％～+84.9％.以椭球面断裂模型作为裂尖开裂判据,对Q460C钢缺口板的疲劳裂纹扩展进行了理论计算和数值模拟.以疲劳裂纹萌生处应变溢出时裂纹长度0.05mm作为疲劳裂纹萌生临界尺寸,标定的Q460C钢缺口板的疲劳裂纹萌生寿命计算式、扩展寿命计算式和总疲劳寿命计算式的计算误差分别为-15.0％～-1.2％、-12.4％～+2.8％和-12.1％～-1.4％.
Abstract：Basedontheexperimentalfactthattherateofdislocationmovementandpolymerizationtoformfatiguecrackaccelerateswiththenumberofcyclicloads,itisassumedthatthefatiguecrackinitiationrateisamonotonicallyincreasingpowerfunctionofthenumberofcyclicloads.Thecalculationmodeloffatiguecrackinitiationlifeisderivedbyintegratingthepowerfunctionbetweenthefatiguecrackinitiationrateandthenumberofcyclicloads.ThefatiguetestresultsofQ460Csteelnotchedplatesshowthatthefatiguecrackinitiationlife,propagationlifeandtotalfatiguelifeincreasewiththedecreaseofstressamplitudeandnominalmaximumstress,andtheratiooffatiguecrackinitiationlifetototalfatigueliferan-gesfrom0.82to0.90.ThecalculatederrorofthefatiguelifecalculationformularecommendedinChina'scode'Standardfordesignofsteelstructures'is-17.0％-+84.9％.Consideringanellipsoidalfracturemodelofstructuralsteeloriginallyproposedbytheauthorastheinstabilitypropagation(fracture)criterionoffatiguecrack,asetoftheoreticalcalculationandnumericalsimulationwereestablishedtoinvestigatethefatiguecrackingofthenotchedplates.Takingacracklengthof0.05mmatwhichthestrainoverflowsatthesiteoffatiguecrackinitiationasthecriticalsizeoffatiguecrackinitiation,thecalculatederrorsofthecalibratedfatiguecrackinitiationlifeformula,propagationlifeformulaandtotalfatiguelifeformulaoftheQ460Csteelnotchedplatesare-15.0％--1.2％,-12.4％-+2.8％and-12.1％--1.4％,respectively.
作者：王万祯Author：WANGWanzhen
作者单位：宁波大学土木工程与地理环境学院,浙江宁波315211
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(4)
分类号：TU391
关键词：缺口板 疲劳试验 疲劳裂纹 萌生寿命 扩展寿命 椭球面断裂模型
Keywords：notchedplates fatiguetest fatiguecrack initiationlife propagationlife ellipsoidalfracturemodel
机标分类号：TU391TG111.8U270.331
在线出版日期：2024年4月1日
基金项目：Q460C钢缺口板的疲劳裂纹萌生寿命计算模型和总疲劳寿命计算[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(4)王万祯基于位错随循环加载次数的增加加速移动、聚合形成疲劳裂纹的试验事实,假设疲劳裂纹萌生速率是循环加载次数的单调递增幂函数,通过积分推导出疲劳裂纹萌生寿命计算模型.Q460C钢缺口板的疲劳试验结果显示,疲劳裂纹萌生寿命...参考文献和引证文献
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