低合金超高强度钢跨尺度疲劳失效行为分析

摘要：

为了研究40CrNi2Si2MoVA低合金超高强度钢的跨尺度疲劳失效行为,以约束应力区描述材料的损伤过程,以跨尺度应变能密度因子作为疲劳裂纹扩展的控制参量,建立宏微观跨尺度疲劳裂纹扩展统一模型。采用上述模型,利用光滑试样(应力集中系数Kt=1)的试验S-N曲线,拟合出疲劳模型中的材料参数。当考虑材料微结构对疲劳寿命的影响时,该模型可精确再现出疲劳试验数据的发散特性。利用该模型对不同应力集中系数下(Kt=2,3)含缺口试样的疲劳寿命进行了预测,理论计算结果与试验结果吻合良好。研究结果表明,合金钢材料的初始缺陷及微结构的演化特性,对疲劳寿命有显著影响,是疲劳试验数据发散的主要原因。

关键词：疲劳裂纹扩展、S-N 曲线、合金钢、跨尺度、微观效应、约束应力区

分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家“973”计划资助项目2015CB057705;国家自然科学基金资助项目51378081

在线出版日期：2015-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：79-84