引入應變循環損傷的材料裂紋擴展行為預測模型

陳龍　蔡力勛　姚迪

摘要：根據循環載荷下的裂尖循環彈塑性應力應變場分析，結合Manson-Coffin經驗關系，定義了基于循環塑性區內材料塑性應變幅值的單位平均損傷；根據Miner疲勞線性累積損傷理論，以裂尖擴展方向的循環塑性區尺寸為裂紋裂尖的單位擴展量，提出了基于低周疲勞損傷預測I型裂紋擴展速率的新預測模型，新模型中給出的參數均有明確的物理意義，不需要人為調試，Cr2Ni2MoV和X12CrMoWVNbN 10-1-1兩種轉子材料的低周疲勞試驗結果表明，新模型對這兩種材料裂紋擴展速率的預測結果與試驗結果吻合良好，利用相關文獻中提供的6種材料的低周疲勞性能數據，進一步驗證了新模型用于裂紋擴展速率預測的良好適用性。