于慧臣
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孙燕国
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谢世殊
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田中启介
金属学报
研究了从SUS316NG不锈钢圆棒试样的环状预裂纹开始的低周疲劳裂纹扩展行为，分析了扭转/拉伸复合加载时不同载荷比对弹塑性疲劳裂纹扩展的影响。用J积分的指数方程表达了简单加载及复合加载的裂纹扩展速率。对于同样的J积分范围值，I型载荷下的裂纹扩展速率最高，而III型载荷下的速率最低。裂纹断口在高应力水平下为宏观平坦，在复合加载条件下的疲劳断口上观察到了疲劳条痕，同I型加载条件下的相同，疲劳条痕间距与裂纹扩展速率二者数值相等
关键词:
低周疲劳
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crack propagation
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J integral
方秀荣
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薛河
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杨富强
稀有金属材料与工程
裂纹长度是影响裂纹尖端力学特性及裂纹扩展速率的重要因素,但现有环境致裂研究中的裂纹类型主要为长裂纹而忽略了小裂纹a本工作采用有限元数值计算的方法,研究高温水环境下具有单边裂纹的镍基合金试样环境致裂过程中小裂纹裂尖力学特征.结果表明小裂纹裂尖具有比长裂纹更高的应力和应变,并使小裂纹具有更高的裂纹扩展趋势.研究中给出了计算小裂纹裂尖塑性区尺寸的修正方法,J积分计算的Irwin修正方法适用于长裂纹,但计算小裂纹条件下的J积分时会产生误差.提出在缺乏成熟理论指导下应采用弹塑性有限元数值计算的方法获取准确的小裂纹裂尖J积分.基于小裂纹与长裂纹裂尖力学特征的明显不同,建议在分析核电结构材料环境致裂时,将裂纹扩展分为小裂纹扩展及长裂纹扩展阶段分别研究.
关键词:
环境致裂
,
小裂纹
,
应力
,
应变
,
J积分
