【摘 要】
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对带缺口或类似缺口的构件,由于应力集中或应变集中,其疲劳寿命或强度往往控制着结构的疲劳寿命或强度,对其进行疲劳研究是结构疲劳分析十分重要的一环。已有许多学者对缺口
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对带缺口或类似缺口的构件,由于应力集中或应变集中,其疲劳寿命或强度往往控制着结构的疲劳寿命或强度,对其进行疲劳研究是结构疲劳分析十分重要的一环。已有许多学者对缺口构件的疲劳问题进行了研究,然而缺口构件的疲劳问题涉及很多复杂因素,还有待进一步的认识。本文主要采用试验与数值模拟相结合的方法对局部应力应变法进行探讨。本文以Q235钢制板试样为研究对象,首先在MTS拉扭疲劳试验机上对光滑板试样进行不同应变幅下(0.005、0.006和0.008)的疲劳试验。用ABAQUS有限元软件的Chaboche组合模型来描述材料在循环载荷下的塑性行为,用单胞模拟光滑板试样试验循环徊线来标定模型的参数。在此基础上来计算缺口根部等效应变幅为0.005、0.006和0.008时所对应的试样标距段(25mm)位移,以此控制试验机进行U型缺口试样的拉压循环疲劳试验。在疲劳实验的基础上,用局部应力应变法对试验测得的寿命结果进行分析。结果表明：(1)用局部应力应变法对U型缺口试样进行疲劳寿命评估,无论有限元法还是修正Neuber法,它们只适用于缺口半径较大的试样；(2)对缺口半径较小试样的估计寿命明显低于实测寿命,且有限元法比修正Neuber法更保守。在试验测试基础上对试样缺口区域应变梯度的影响进行了探讨,参照有限元计算的稳定循环拉伸峰值状态下试样缺口根部的应变梯度,按Taylor模型重新估算缺口根部等效应变梯度较大区域的流动应力,在此基础上得到的寿命估算结果与实验结果吻合。说明缺口区域的应变梯度确实是影响缺口试样疲劳寿命的重要因素。
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