含缺陷服役構(gòu)件在準(zhǔn)靜態(tài)和循環(huán)載荷作用下,部件的極限強(qiáng)度、剩余壽命和啟裂失效的結(jié)構(gòu)完整性（integrity of structures, IOS）基礎(chǔ)研究一直受到工程與學(xué)術(shù)界重視。在一些高溫、腐蝕、輻照、真空等特殊或極端環(huán)境下,即便是在實(shí)驗(yàn)室也無(wú)法便捷和高效的獲取材料的相關(guān)力學(xué)性能,難以為含缺陷部件的IOS分析提供所需的材料力學(xué)性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。從材料代表性體積單元（representative volume element, RVE）的損傷相關(guān)性角度,深入和系統(tǒng)的開(kāi)展材料力學(xué)性能評(píng)估理論方面的研究對(duì)促進(jìn)含缺陷部件的IOS分析具有十分重要的意義。本文在材料單軸、純扭低周疲勞（low cycle fatigue, LCF）臨界損傷律與Ⅰ型、Ⅱ型疲勞裂紋擴(kuò)展（fatigue crack growth, FCG）速率的關(guān)聯(lián)性、材料單軸LCF臨界損傷律與含Ⅰ型非穿透結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展（structural fatigue crack growth, SFCG）演化的關(guān)聯(lián)性和基于直通型緊湊拉伸（front face compact tension, FFCT）試樣的載荷分離（load separati... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：137 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１延性材料的軸向準(zhǔn)靜態(tài)拉伸和循環(huán)拉壓失效模式??

１．２材料的循環(huán)力學(xué)行為??己經(jīng)了解到延性材料在軸向單調(diào)準(zhǔn)靜態(tài)拉伸和軸向循環(huán)拉壓載荷下斯失效模式，??兩者存在明顯差異，見(jiàn)圖１－１。在軸向單調(diào)準(zhǔn)靜態(tài)拉伸載荷下，延性材料會(huì)在緊縮后發(fā)??生剪切失效；而在軸向循環(huán)拉壓載荷下，延性材料會(huì)在材料局部先出現(xiàn)缺陷而后引發(fā)??循環(huán)失效。??Ｎｅｃｋｉｎｇ??，Ｉ?＇？、＼??Ｔｅｎｓｉｌｅ??Ｂ?ｒ?讀；３＊＞＊＊＂?？■■■■■■瞧Ｉ??山譚端瑞品Ｆａｔｉｇｕｅ??圖１－１延性材料的軸向準(zhǔn)靜態(tài)拉伸和循環(huán)拉壓失效模式??材料在往復(fù)載荷作用下發(fā)生循環(huán)失效的破壞問(wèn)題一直是存在的，然而長(zhǎng)久Ｗ來(lái)并??沒(méi)有引起學(xué)者的關(guān)注。ＫｒｕｐｐＰｉｌ指出在Ｗａｔｔ發(fā)明了蒸汽機(jī)后，工程界才開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)??向金屬和鉛合金材料的循環(huán)失效斤為研究。到了?１８５４年，ＢｒａｉｔｈｗａｉｔｅＰｓｌ在對(duì)材料的循??環(huán)失效行為研究時(shí)首次引入了疲勞（Ｆａｔｉｇｕｅ）?—詞的概念。從過(guò)去的普通列車到今日??的高速列車，部件因疲勞引發(fā)的破壞問(wèn)題觸碰了力學(xué)研究者的敏感神經(jīng)。如列車輪軌??部件在外界周期性的往復(fù)載荷作用下，使局部材料微觀組織產(chǎn)生了塑性損傷，進(jìn)而降??低了部件的承載強(qiáng)度最后引發(fā)破壞�？桑卓闯�

含缺陷材料在外界循環(huán)載荷作用下會(huì)發(fā)生ＦＣＧ失效行為，因此在關(guān)鍵工程中由??ＦＣＧ引起的失效問(wèn)題越來(lái)越受到重視。借助金相顯微鏡觀察經(jīng)歷過(guò)外界循環(huán)載荷作用??后發(fā)生失效的材料斷曰，可Ｗ清晰發(fā)現(xiàn)材料的循環(huán)破壞主要分為Ｈ個(gè)階段（如圖１－３??所示）；裂紋萌生階段、裂紋穩(wěn)定疲勞擴(kuò)展階段和裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展階段，其中裂紋萌生階??段和裂紋穩(wěn)定疲勞擴(kuò)展階段是含缺陷材料和結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞失效的主要部分。??０．１????：民ｅｇｉｏｎＡ：?；?；?；。邏＞＾??Ｎｏｎ－Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ?ｍｅｃｈａｎｉｓｉｊＴｉｓ?！?＇?ｋ??Ｕ．Ｕ１?ｒ＊?，?Ｉ?乂?Ｃ??；Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ?ｆａｃｔｏｒｓ：?？?ｉ?Ｊ??＂?；?Ｒｅｇｉ畑?Ｂ：?！?ｒ?Ｓ??■?ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉ?ｉ?Ｌ?〇＇?Ｗ??１Ｅ－３?ｒ?一?Ｉ?Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ?ｍｅｃｈａｎｉｓｉｍｓ?ｉ?《?ｄ幻‘＇ｄＮ二Ｃ（?Ａ／Ｑ??：ｍｅａｎ?ｓｔｒｅｓｓ?ｉ?ｉ?〇?／??—?：?Ｉ?Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ?拉ｃｔｏｒｓ：?｜?〇〇?／??＇ｕ?■?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｊ?｜?＾?＾??言化－４?ｒ?ｉ｜?ｍｅａｎ?ｓｔｒｅｓｓ?六？／?Ｒｅｇｉｏｎ?Ｃ：??Ｕ?：?Ｉ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]斷裂韌性測(cè)試中的載荷分離法及應(yīng)用[J]. 石凱凱,蔡力勛,包陳,吳海利,李國(guó)云.  中國(guó)測(cè)試. 2015(01)
[2]預(yù)測(cè)疲勞裂紋擴(kuò)展的多種理論模型研究[J]. 石凱凱,蔡力勛,包陳.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(18)
[3]A new method to predict fatigue crack growth rate of materials based on average cyclic plasticity strain damage accumulation[J]. Chen Long,Cai Lixun,Yao Di.  Chinese Journal of Aeronautics. 2013(01)
[4]斷裂韌性測(cè)試的量綱一載荷分離方法及應(yīng)用[J]. 石凱凱,蔡力勛,包陳,姚瑤.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2012(07)
[5]INVESTIGATION ON COMPLIANCE ROTATION CORRECTION FOR COMPACT TENSILE SPECIMEN IN UNLOADING COMPLIANCE METHOD[J]. Chen Bao Lixun Cai (School of Mechanics and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China).  Acta Mechanica Solida Sinica. 2011(02)
[6]復(fù)雜結(jié)構(gòu)塑性極限分析的修正彈性補(bǔ)償法[J]. 陳立杰,劉應(yīng)華,楊璞,徐秉業(yè).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(05)
[7]循環(huán)塑性與疲勞裂紋擴(kuò)展門(mén)檻值(英文)[J]. 張瑞,孫毅.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(S1)
[8]疲勞裂紋擴(kuò)展門(mén)檻值的研究進(jìn)展[J]. 曾春華.  力學(xué)進(jìn)展. 1986(02)
[9]一個(gè)利用低周疲勞特性參數(shù)計(jì)算疲勞裂紋擴(kuò)展速率的簡(jiǎn)捷方法[J]. 劉元鏞.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1984(03)

博士論文
[1]材料力學(xué)測(cè)試技術(shù)中的理論方法與實(shí)驗(yàn)應(yīng)用[D]. 包陳.西南交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]用于獲取金屬材料延性斷裂韌性的非標(biāo)準(zhǔn)試樣測(cè)試方法研究[D]. 姚瑤.西南交通大學(xué) 2013
[2]考慮應(yīng)變循環(huán)損傷的材料疲勞裂紋擴(kuò)展行為預(yù)測(cè)方法與應(yīng)用[D]. 陳龍.西南交通大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3114015