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      噴丸研究所需的理論基礎及基本研究思路?

      2020-04-21 16:10:04

      噴丸研究所需的理論基礎及基本研究思路

      疲勞裂紋擴展理論;

      1、Pairs公式以及疲勞裂紋擴展壽命預測公式;

      1Paris公式,1960年前后,PairsZxian發現應力強度因子在疲勞裂紋擴展中起到關鍵性作用,并將結果發表在其論文中。

      1963年,PairsErdoga通過大量實驗證明了疲勞裂紋擴展率da/dN和應力強度因子幅度K存在一定的函數關系。K是由交變應力Zda值σmax和Z小值σmin所計算的應力強度因子之差,即K=Kmax-Kmin。記錄在交變載荷作用下每隔一定時刻的裂紋長度1及其對應的循環次數N1,將各瞬時的 1及(K)畫在雙對數坐標紙上,K通常在一定范圍內都能畫成一條直線,從而得到經驗關系式:

      =CKm

      這便是有名的Paris公式,或稱為疲勞裂紋擴展方程式,它是研究疲勞裂紋擴散的Z基本和Z重要的公式。式中。Cm是描述材料裂紋擴展性能的基本參數,通常由實驗確定。

      2)疲勞裂紋擴展壽命預測;壽命的定義是原始裂紋長度0擴展到臨界裂紋長度f的循環數,在計算時,臨界長度f的確定非常重要。根據線彈性斷裂判據有

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      式中,σmax---Zda循環應力;

      Kc---材料的斷裂韌性;

      f---是裂紋幾何和載荷的函數,可由應力強度因子手冊查得,對于無限大中心裂紋板,f=1.12。

      上前計算疲勞壽命Z為有效的計算手段是有限元算法,通過有限元方法計算得出應力強度因子幅度后,代入Paris公式通過積分可以估計疲勞壽命,即:

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      這里的Nf是疲勞載荷循環次數,使裂紋從初始裂紋0擴展到f。

      疲勞裂紋擴展的一般規律及影響因素;

      1、疲勞裂紋擴展的一般規律

      1、疲勞裂紋擴展的一般規律

      鋼丸廠家

      在雙對數從標系紙上畫出如圖2.1所示的da/dN-k曲線,這條可用S型曲線來描述,而且這種S型曲線通常被劃分為三個區域;

      I區通常稱為近門檻值區,存在k的某一個下限值Kth,通常稱之為疲勞裂紋擴展應力強度因子門檻值,臨近Kth時,da/dN急據減小并趨于零值,當k小于Kth時裂紋不擴展,當k大于Kth時裂紋開始緩慢擴展。Kth受循環應力特征R的影響很大,保持R不變通過試驗可以測得Kth。經過多年的發展,學者們以經推導出很多經驗公式,研究者可以根據實際情況參考。

      II區通常稱為穩定擴展區,也是裂紋擴展的主要部分。

      III區通常稱為快速擴展區,它存在一個上限值KIc,這個通常稱之為疲勞斷裂韌度。在這一區域中,da/dN急速增加,裂紋擴展快,壽命段,一般用鉛垂漸近線表示。此階段裂紋擴展極快,在整個疲勞壽命中占的權重很小,可忽略不計。

       


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