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工程构件在实际服役过程中常承受复杂的疲劳载荷,疲劳循环中时有过载情况。不同的过载形式对材料疲劳裂纹扩展的影响不尽相同,因此,研究多过载作用下疲劳裂纹扩展行为具有较大的学术价值和工程意义。本文针对Q345R材料,通过试验研究和数值模拟的方法,进行多过载作用下疲劳裂纹扩展行为的研究工作,具体研究内容和结论如下:(1)采用Q345R材料标准紧凑拉伸试样,在保持应力比、过载位置和过载比不变的情况下,在两个过载作用下,随着过载间距增加,迟滞效应先增加后减小;过载间距循环数是单一过载迟滞循环数的一半时,迟滞效应最明显。在多过载作用下,由于过载之间相互作用,过载间距比较小时,前一个过载的迟滞阶段会被下一个过载的影响区覆盖;增加过载间距,过载后出现迟滞阶段。(2)运用不含过载交互作用参数和含过载交互作用参数的修正Wheeler模型预测两个过载作用下的疲劳裂纹扩展行为,对比两个模型的预测结果,含过载交互作用参数模型预测结果与试验结果能更好的吻合。采用两个修正Wheeler模型预测多个过载作用下裂纹扩展行为,过载间距较小时,前两个或者多个过载与后一个过载均会产生交互作用,使得预测结果与试验结果存在差距。(3)运用基于累积损伤裂纹扩展模型预测两个过载作用下疲劳裂纹扩展行为,预测结果与试验结果吻合。接着采用该模型预测多个过载作用下疲劳裂纹扩展行为,并与含过载交互作用参数的修正Wheeler模型预测结果进行比较,结果显示:损伤模型比修正Wheeler模型能更好地预测多个过载作用下裂纹扩展行为,验证了该模型预测多过载作用下裂纹扩展行为的正确性。