基于微观划痕的疲劳强度预测

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2020.05.014

东北大学学报:自然科学版 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (5): 693-699.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.05.014

基于微观划痕的疲劳强度预测

丁明超¹，张元良¹，咸宏伟¹，王金龙²

(1.大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116023； 2.大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连116026)

收稿日期:2019-07-25 修回日期:2019-07-25 出版日期:2020-05-15 发布日期:2020-05-15
通讯作者: 丁明超
作者简介:丁明超(1990-)，男，山东日照人，大连理工大学博士研究生；张元良(1959-)，男，辽宁大连人，大连理工大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51875082)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT17ZD230)；宁夏回族自治区重点研发计划项目(2018BDE02045).

Fatigue Strength Prediction Based on Micro Scratches

DING Ming-chao¹， ZHANG Yuan-liang¹， XIAN Hong-wei¹， WANG Jin-long²

1.School of Mechanical Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116023， China； 2.Marine Engineering College， Dalian Maritime University， Dalian 116026， China.

Received:2019-07-25 Revised:2019-07-25 Online:2020-05-15 Published:2020-05-15
Contact: ZHANG Yuan-liang
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摘要/Abstract

摘要： 对微观划痕进行截面观察，确定截面具有三角形的几何特征.提出了适用于确定微观划痕投影面积的两原则:方向无关和长度无关.据此，建立了微观划痕疲劳损伤参数area_Δ，定义为多条微观划痕中截面三角形面积平方根的最大值.最后，结合area_Δ和Murakami理论，提出了基于微观划痕的疲劳强度模型.利用高强度钢FV520B-I疲劳强度实验和Ti-6Al-4V钛合金现有文献数据对模型进行验证，结果表明该模型具有一定的疲劳强度预测精度优势.

关键词: 微观划痕, 疲劳损伤参数, Murakami理论, 投影面积, 疲劳强度预测

Abstract: Based on the observation of micro scratches， the cross section of the scratches has the geometric characteristics of triangle. Two principles which are direction-independent and length-independent were proposed for determining the projection area of micro scratches. Accordingly， a new parameter area_Δ was defined as the maximum square root of triangle area of micro scratch section， to describe fatigue damage quantitatively caused by the micro scratches. A modified fatigue strength model with the consideration of micro scratches was established by using the Murakami model and the term of area_Δ.The model was validated by the fatigue strength experiment of high strength steel FV520B-I and the existing data of Ti-6Al-4V titanium alloy from literature. The results showed that the model had a certain advantage of prediction accuracy in fatigue strength prediction.

Key words: micro scratch, fatigue damage parameter, Murakami theory, projection area, fatigue strength prediction

中图分类号:

TG156
TH140

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Fatigue Strength Prediction Based on Micro Scratches

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