基于J积分的复合型疲劳裂纹扩展分析
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Analysis of Mix-mode Fatigue Crack Growth Based on J-Integral
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    为研究I型(张开型)II型(剪开型)复合裂纹的扩展行为,通过数值方法结合实验数据分析了I-II复合型(30°、45°、60°)加载下AA7075材料高周疲劳裂纹扩展,分别利用等效应力强度因子幅值(?K*)和循环J积分(?J)描述疲劳裂纹扩展速率,给出相应的Paris公式表达式;推导?K*与?J在线弹性断裂力学理论下两者之间的关系式。结果表明:所推导的?K*与?J理论关系式可以提供与数值方法相同的结果;由于等效应力强度因子均需经验公式复合获得,利用能有效代替?K*作为参数描述高周复合型疲劳裂纹扩展速率。

    Abstract:

    In order to study the growth behavior of type I (opening) type II (shearing type) compound cracks, numerical methods and experimental data are used to analyze the height of AA7075 material under I-II compound type (30°, 45°, 60°) loading. Cycle fatigue crack growth, the equivalent stress intensity factor amplitude (?K*) and cyclic J integral (?J) are used to describe the fatigue crack growth rate, and the corresponding Paris formula expression is given. ?K* is derived the relationship between the two and ?J under the theory of linear elastic fracture mechanics. The results show that the derived theoretical relationship between ?K* and ?J can provide the same results as the numerical method; since the equivalent stress intensity factors need to be obtained by empirical formulas, using ?J can effectively replace ?K* as a parameter that describes the growth rate of high-cycle composite fatigue cracks.

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引用本文

吴鹏飞,杨邦成.基于J积分的复合型疲劳裂纹扩展分析[J].科技与产业,2022,22(06):326-333

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