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作者：刘俭辉;高凯丽;
单位：兰州理工大学机电工程学院;
摘要：缺口件疲劳寿命评估是保证重大机械装备安全服役和实现抗疲劳设计的关键，但目前有效耦合应力梯度效应、几何尺寸效应及非比例附加强化效应的缺口件疲劳寿命预测模型依旧匮乏。据此，分析缺口根部区域应力分布规律，综合考虑这3种因素的影响，建立适用于多轴载荷下缺口件的疲劳寿命预测模型。首先，结合坐标变换原理和能量准则将应变能密度最大的平面定义为临界面，分析临界面上的等效应力分布，基于归一化原理得到应力梯度因子。同时考虑缺口几何尺寸的影响，提出尺寸影响因子并构建疲劳强度折减系数对尺寸效应进行表征。其次，考虑材料的微观结构特性和载荷条件对疲劳寿命的影响，提出非比例附加损伤系数以表征非比例附加强化效应。最后，结合Manson-Coffin方程建立适用于缺口件的多轴疲劳寿命预估模型，借助En8合金钢和GH4169镍基合金的疲劳试验数据进行验证，并与Manson-Coffin方程、SWT模型以及FS模型对比分析，分析表明本文所提模型的预测结果均位于3倍分散带以内，且预测精度优于其他3种模型。
关键词：多轴疲劳;;非比例附加强化;;应力梯度效应;;尺寸效应
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52365016);; 甘肃省青年博士基金项目(2023QB-030)
