裂纹扩展的低周疲劳特性

本文在Liu和Iino等人所采用的裂纹扩展模型假设的基础上,运用Coffin和Manson所得出的塑性应变与破坏寿命之间的经验关系式,并采用陈篪同志提出的考虑硬化的塑性区的计算方法,直接导出在循环载荷下Ⅰ型（张开型）拉伸问题的裂纹扩展规律。得出裂纹尖端前的循环应力和应变范围和Rice等对Ⅲ型（撕开型）面外剪切问题得到的结果完全一致。所导得的裂纹扩展规律公式与Paris公式具有相同的形式:da/dN=B（ΔK）^P,在本文处理方法下,得到指数P=2,B是反映材质特性的常数,作为近似计算,它只需利用单调载荷下材料的应力-应变特性,就可容易地算出B。这样,利用本文所建立的裂纹扩展速率的解析表达式来进行设计估算或作为选材的初步依据是简捷而方便的。一些算例表明该公式与实验结果有颇好吻合。