考慮載荷次序效應(yīng)的疲勞壽命預(yù)報統(tǒng)一方法研究.pdf

1、對于復(fù)雜載荷作用下的船舶及海洋工程結(jié)構(gòu)物，疲勞破壞是結(jié)構(gòu)失效的最主要形式之一。因此，對于船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物疲勞壽命預(yù)報而言，疲勞裂紋擴展規(guī)律以及疲勞壽命預(yù)報方法的研究顯得尤為重要。然而，至今仍沒有一個統(tǒng)一的疲勞壽命預(yù)報模型能夠很好地解釋載荷次序效應(yīng)的影響。單峰過載下的疲勞裂紋擴展問題是研究變幅載荷疲勞問題的基礎(chǔ)，伴隨單峰過載將出現(xiàn)疲勞裂紋擴展遲滯現(xiàn)象。本文基于課題組的研究結(jié)果，對如何將基于McEvily疲勞理論的改進模型應(yīng)用于單峰過載

2、問題進行研究，并對單峰高載/低載相互影響的問題進行初步的探索。本文的主要研究工作包括以下四個方面： (1)由經(jīng)典的Paris公式出發(fā)，首先介紹了基于疲勞裂紋擴展理論的McEvily模型；然后給出Cui and Huang(2003) 在McEvily模型基礎(chǔ)上提出的九參數(shù)疲勞裂紋擴展模型；并介紹了Cui and Huang(2003)為了解決過載/低載問題而引入的過載/低載參數(shù)的定義。最后介紹了在9參數(shù)模型基礎(chǔ)上課題組對McEv

3、ily模型進一步的改進。 (2)以三組疲勞試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過非線性最小平方擬合的方法，研究了九參數(shù)疲勞裂紋擴展模型中表征裂紋閉合水平的參數(shù) 對疲勞裂紋擴展率的影響，并給出實際應(yīng)用中的建議值。 (3)在此基礎(chǔ)上，本文對廣義的疲勞裂紋擴展模型進行了進一步的改進，在裂紋擴展率公式中引入了一個冪指數(shù)項，通過與試驗數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)改進后的模型能夠更好地反映出單峰過載所產(chǎn)生的遲滯現(xiàn)象。 (4)總結(jié)了載荷次序?qū)ζ诹鸭y擴展率