文档介绍：1 9 9 7年 4 月东北大学学报; 自然科学版 G A p r. 1 9 9 7 第 18 卷第 2 期 Jou rnalofN o rtheastern U n iversity ; N atu ral Science G V o l118KN o. 2 一种新的多轴疲劳损伤参量X 尚德广①王德俊②周志革 ; 东北大学机械工程学院K沈阳 110006G 摘要基于临界面法提出一种与加载路径无关的多轴疲劳损伤参量K该参量考虑临界损伤 平面上的最大剪切应变幅和法向应变程两个参数K并利用V on M ises 准则将两参数合成一个 等效损伤参量. 结果表明K本文所提出的多轴疲劳损伤参量既可用于多轴比例循环加载K也可 用在非比例加载条件下. 用其预测多轴疲劳寿命K误差约在 115 个因子之内. 关键词多轴疲劳K比例加载K非比例加载K临界损伤平面K寿命预测. 分类号 TH 114 服役中的工程零部件通常承受多轴循环载荷作用. 即使在单轴外载作用下K由于零部件本 身几何形状比较复杂K其局部仍为多轴应力状态. 尤其在循环载荷分量以不同的相位作用时K 在一个循环期间应力应变主轴会发生旋转K即发生了非比例加载现象. 对于比例应变控制加 载K可利用等效应变法将多轴加载转变为单轴情况来处理. 但在非比例加载下K由于加载路径 的影响K会使材料产生附加强化K结果会导致疲劳寿命缩短的现象[1 ]. 目前对于多轴疲劳寿命 预测多选用临界面法K即将临界面上的最大剪切应变和法向应变两个参数作为损伤参量. 文献 [2 ]对比例加载和非比例加载分别提出如下两种形式的损伤参量P $ Cm ax 2 + S En = f ***@N iS @比例加载S ***@1S j 1 j $ Cm ax [***@1 + S ******@2En Cm ax S ] = f ***@N iS @非比例加载S ***@2S 其中PCm ax YEn 分别为临界面上的最大剪切应变和法向应变YS Yj 为材料常数. 可见上两式是半经验公式Y本身物理意义不明确Y用其预测疲劳寿命会产生较大的误差. 本文以拉2扭薄壁试件为研究对象Y在分析临界面上的 Cm ax 和 En 变化特点的基础上Y提出 一个不含材料常数具有明确物理意义的多轴疲劳损伤参量Y并结合M an son2Coffin 方程进行 了多轴疲劳寿命预测. 1 多轴循环加载下在应变变化特性 对于多轴拉2扭薄壁试件如图 1 所示Y在应变控制加载条件下Y施加应变可由应变张量来表示^ 1 Ex x Cx y 0 2 1 ***@3S Cx y - MEx x 0 2 0 0 - MEx x X 1996206207 收到. ①男K33K博士研究生M②男K61K教授K博士生导师. 国家教委博士点基金资助项目; 编号P9414501G. © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 431 东北大学学报; 自然科学版G 第 18 卷 如果加载为正弦波Y即 Ex x = Ea sinXt ***@4S Cx y = Ca ******@Xt - US ***@5S 其中YEa