预循环应力对材料断裂力学性能“锻炼”效应的影响

• 作者: 孟维迎 张啸尘 张瑞金 李铭 胡杰鑫 谢里阳
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 疲劳裂纹扩展速率 预循环应力 服役材料 断裂力学性能 “锻炼”效应
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 3074-3082
• 页数: 9页
• 分类号: V252
• 字数: 5539字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2015.0340

摘要

对服役多年的高速列车用7N01铝合金材料进行疲劳裂纹扩展速率试验,其对数坐标系中的疲劳裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子△K的关系呈折线形式.与未服役材料对比,在裂纹扩展初期阶段,裂纹扩展速率降低.选取两种原始铝合金材料进行10 7次预循环应力作用后的疲劳裂纹扩展速率试验,研究低于疲劳极限的预循环应力对材料断裂力学性能的影响.结果表明:经预循环应力作用的材料,其da/dN与△K的关系曲线在裂纹扩展初期(对应于低应力强度因子阶段)均出现折转现象.对试验数据的回归分析表明:预循环应力的作用使得材料的断裂力学性能有所提高,预循环应力对材料产生“锻炼”效应.