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船舶工程2025年第04期:狭长缺口结构根部疲劳小裂纹寿命预测方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱军;吴帅宇;王琛;吴昊;

单位:南通泰胜蓝岛海洋工程有限公司;同济大学航空航天与力学学院;

摘要:[目的]为量化小裂纹的异常扩展行为,并预测疲劳裂纹的萌生寿命,[方法]对应力梯度、应力强度因子范围等不同力学参数在小裂纹扩展过程中的相互作用进行深入分析,并在此基础上提出一种新的小裂纹扩展机制。[结果]结果表明:小裂纹扩展所产生的应力梯度能解释尖锐缺口疲劳应力集中系数K_f与静态应力集中系数K_t之间的差异,模型预测的疲劳裂纹萌生寿命与试验数据吻合良好。新机制不仅能有效量化小裂纹的异常扩展行为,还能准确预测疲劳裂纹的萌生寿命。[结论]研究成果可为狭长缺口结构根部疲劳小裂纹寿命预测提供一定参考。

关键词:疲劳;;小裂纹;;扩展速率;;尖锐缺口;;裂纹萌生

基金资助:国家自然科学基金(12372081,11972255)