16MnR钢在不同应力比下的疲劳裂纹扩展的试验研究及模拟

• 作者: Y.Jiang 庄力健 王效贵 陈冰冰 陈学东 高增梁
• 来源期刊: 压力容器
• 学科: 工学
• 关键词: 疲劳裂纹扩展 应力比 16MnR钢 疲劳损伤 有限元模拟
• 年，卷（期）: 2007,（3）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: TG145|TG113.25
• 字数: 2946字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4837.2007.03.001

摘要

采用3.8 mm厚带有圆形缺口的CT试样,研究了16MnR钢在不同应力比的恒幅循环载荷作用下的疲劳裂纹扩展.开发了一种基于疲劳损伤的方法来模拟疲劳裂纹扩展速率.将16MnR钢的循环塑性本构模型通过用户材料子程序UMAT嵌入到ABAQUS中.把有限元计算得到的疲劳裂纹尖端附近区域的弹塑性循环应力应变结果,代入到疲劳损伤模型中,得到每个加载循环在裂尖各点产生的疲劳损伤值.通过疲劳损伤准则,导出疲劳裂纹稳定扩展速率的计算公式.疲劳裂纹扩展试验验证了模拟结果.实验结果和模拟结果都表明,该试样厚度下,应力比对裂纹扩展速率几乎没有影响.