裂纹扩展规律的实验研究

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随机载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命是飞机设计、定寿、延寿中需要解决的重要问题.为此,许多学者提出了不同的计算模型.但是,迄今尚无一种模型可适用于不同材料和不同的受载情形.该文拟采用试验结果与用不同模型算得的结果相比较的方法,为新似用的7475铝合金选择合适的计算模型.比较结果表明,当量损伤模型和Willenborg/chang模型的计算结果与试验数据吻合较好,因此,推荐对7475铝合金,在研究的载荷谱作用下,最好采用当量损伤模型或Willenborg/chang模型.此外,还发现如果采用.ΔJ积分作参数,则计算的扩展寿命与试验数据相当吻合,但裂纹扩展速度da/dN同ΔJ的关系曲线呈现">"字形.该图的转折点似可视为裂纹扩展速率的失稳点.裂纹扩展速率在该点前处于稳定状态,在该点后处于失稳状态.因此,建议在短裂纹阶段采用以ΔJ为基础的扩展方程较合适.
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