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第九章 疲劳裂纹扩展 第九章 疲劳裂纹扩展 9.1 疲劳裂纹扩展速率 9.1 疲劳裂纹扩展速率 9.2 疲劳裂纹扩展寿命预测 9.2 疲劳裂纹扩展寿命预测 9.3 影响疲劳裂纹扩展的若干因素 9.3 影响疲劳裂纹扩展的若干因素 1 能源与动力学院 结构疲劳与断裂 -- 2010 第九章 疲劳裂纹扩展 第九章 疲劳裂纹扩展 研究问题：含裂纹体的疲劳裂纹扩展规律， 研究问题：含裂纹体的疲劳裂纹扩展规律， 疲劳裂纹扩展寿命预测方法。 疲劳裂纹扩展寿命预测方法。 研 研 LEFM：K 究 裂纹尖端的 LEFM：K 究 裂纹尖端的 断裂力学法 断裂力学法 方 应力应变场 EPFM： δ 方 应力应变场 EPFM： δ 法 法 初始裂纹尺寸a 初始条件： 初始裂纹尺寸 初始条件： 0 临界裂纹尺寸a 破坏条件： 临界裂纹尺寸 破坏条件： c 2 能源与动力学院 结构疲劳与断裂 -- 2010 1 我们已经讨论过应力寿命方法和应变寿命方法， 我们已经讨论过应力寿命方法和应变寿命方法， 现在讨论用于疲劳裂纹扩展估计的断裂力学法。 现在讨论用于疲劳裂纹扩展估计的断裂力学法。 均匀、无 S-N 曲线 均匀、无 循环载 S-N 曲线 裂纹萌 循环载 裂纹萌 ε-N曲线 缺陷材料 ε-N曲线 缺陷材料 荷作用 生寿命 荷作用 生寿命 问题: 有缺陷怎么办？剩余寿命如何预测？ 问题 疲劳 理论基础：线弹性断裂力学 疲劳 裂纹 裂纹 计算手段：计算机迅速发展； 扩展 扩展 研究 研究 实验手段：高倍电镜、电液伺服 基础 疲劳机，电火花切割机等 基础 3 能源与动力学院 结构疲劳与断裂 -- 2010 8.1 疲劳裂纹扩展速率 8.1 疲劳裂纹扩展速率 讨论张开型 (I型) 裂纹。 a ＞＞r ，LEFM力学可用。 p 一. a ∼N 曲线 CCT CT 一. a ∼N 曲线