疲勞裂紋擴展門檻值簡介

疲勞裂紋擴展門檻值，是指帶裂紋的構(gòu)件在交變載荷作用下不會發(fā)生疲勞擴展的應(yīng)力強度因子交變值，符號為ΔKth。

fatigue crackgrowth threshold value

ΔK低于此值時裂紋的疲勞擴展速率幾乎為0，故ΔKth也可稱為下門檻值。而當ΔK很大之后擴展速率又突然急劇上升，構(gòu)件即將斷裂，這一ΔK的上限值稱為上門檻值。在上下門檻值之間的疲勞擴展速率其規(guī)律一般可用帕里斯式描述。下門檻值ΔKth一般與材料的類型(例如低碳鋼、碳錳鋼、其他鋼材)及交變載荷的平均應(yīng)力有關(guān)，用實驗方法可得到經(jīng)驗式。2100433B

疲勞裂紋擴展速率1區(qū)

是低速率區(qū)。該區(qū)域內(nèi)，隨著應(yīng)力強度因子幅度

若

當

研究疲勞裂紋門檻值在理論上和實際工程應(yīng)用上都是有意義的。十分明顯，一般的機械零件和工程構(gòu)件是不會以來作為設(shè)計指標的。因為數(shù)值很低，如以來作為設(shè)計標準，這無疑是要求工作應(yīng)力很低或者容許的裂紋尺寸很小。疲勞門檻值除了因應(yīng)力比R的增加而減小外，還和組織有關(guān)。

疲勞裂紋擴展速率2區(qū)

是中速率裂紋擴展區(qū)。此時，裂紋擴展速率一般在

疲勞裂紋擴展速率3區(qū)

為高速率區(qū)，在這一區(qū)域內(nèi)，da/dN大，裂紋擴展快，壽命短。其對裂紋擴展壽命的貢獻，通?？梢圆豢紤]。此區(qū)域的上限為

S-N曲線以R=-1（對稱循環(huán)）時的曲線作為基本曲線。

疲勞裂紋擴展速率da/dN，是在疲勞載荷作用下，裂紋長度a隨循環(huán)周次N的變化率，反映裂紋擴展的快慢。

疲勞載荷：在工程上引起的疲勞破壞的應(yīng)力或應(yīng)變有時呈周期性變化，有時是隨機的。

疲勞裂紋：某些材料在連續(xù)交變應(yīng)力作用下，會在其表面逐漸生成裂紋，并隨著作用時間而逐漸向縱深發(fā)展。使裂紋打一展，試件的力學(xué)性能下降，最終導(dǎo)致完全斷裂。應(yīng)該指出，有些材料耐初始裂紋生長的性能很好，但一旦生成卻發(fā)展很快。而另一些材料就正好相反。