疲劳裂纹扩展行为的跨尺度分析方法

该文以跨尺度应变能密度因子作为裂纹扩展的控制参量,建立了跨尺度疲劳裂纹扩展模型。疲劳破坏全过程可用该模型进行统一描述,而不必划分成疲劳裂纹形成与扩展两个不同阶段,采用不同的理论分别进行分析。以LY12铝合金板为例,采用上述模型,精确拟合出不同循环特征下的S-N试验曲线。当考虑材料微结构的影响时,疲劳试验数据的发散性也可拟合出来。研究表明:材料初始缺陷及微结构在疲劳过程中的演化特性,对于构件的疲劳寿命有显著影响,是疲劳试验数据发散的主要原因。