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疲劳破坏是造成构件失效的最普遍、最常见的形式之一。大多数带有缺陷的构件是在疲劳载荷作用下，裂纹不断扩展而造成的构件破坏。因此，对疲劳裂纹扩展的研究具有重要的现实意义。
16MnR钢是我国锅炉压力容器常用钢材，为保证我国压力容器(管道)设计、制造、运行、检测和管理的高可靠性，对压力容器用钢进行疲劳力学性能研究，也具有重要的实际意义。本文即主要针对16MnR钢疲劳裂纹扩展速率的测定试验，对CT试件的裂纹尖端应力强度因子和疲劳裂纹扩展速率进行有限元计算，从而实现对疲劳裂纹扩展的数值模拟。
本文首先通过有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言编写相应程序，建立不同裂纹长度下的CT试件有限元模型，并通过KSCON命令在裂纹尖端制造了奇异单元，最后计算出试件裂纹尖端的应力强度因子。
然后基于Jiang提出的循环塑性本构模型，编写用户材料子程序UMAT并将其嵌入到有限元分析软件ABAQUS中。并根此计算出裂纹尖端附近区域的应力应变场，将其代入到疲劳损伤模型中，得到每个加载循环在裂尖附近各点产生的疲劳损伤值，进而求出相应的疲劳裂纹扩展速率。从而对CT试样的疲劳裂纹扩展速率进行模拟计算。
本文提出了用有限元软件对CT试件进行疲劳分析的基本思路，用有限元分析疲劳问题一方面可以降低疲劳研究的成本，另一方面可以使对复杂结构或构件进行理论疲劳分析成为可能，具有很大的发展潜力。