孙成奇，刘小龙，洪友士*

 

中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京 100190

 

　　摘要：大量研究表明，当应力水平明显低于传统疲劳极限（107周次对应的应力）时，合金材料仍会发生疲劳破坏，即并没有确定的疲劳极限。合金材料的超高周疲劳对传统的疲劳极限概念提出了挑战，是近年来疲劳研究领域的热点问题。合金材料的超高周疲劳研究表明，在裂纹萌生和初始扩展阶段，裂纹扩展速率远低于其Burgers矢量，即远低于10-10 m/cyc.超高周范畴的裂纹扩展实验也表明，当ΔK低于ΔKth时，疲劳裂纹的萌生或初始扩展仍然存在。因此，研究超低速裂纹扩展速率（低于10-10 m/cyc）对于认识超高周疲劳机理及其寿命预测具有十分重要意义。本文基于位错动力学理论对超低速裂纹扩展速率进行了研究，提出了描述超低速裂纹扩展速率模型，进而对超高周疲劳寿命进行预测。模型结果与文献中的实验数据吻合较好。

 

　　关键词：超高周疲劳；裂纹扩展速率；疲劳寿命

 

　　联系方式

 

　　洪友士：hongys@imech.ac.cn

责任编辑：赵泽南

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