摘要：传统上疲劳裂纹扩展速率以一个参量——应力强度因子幅（PARIS模型）或有效应力强度因子幅（ELBER模型）来表达。PARIS模型不能统计应力比效应和变幅加载历史。ELBER裂纹闭合模型虽被广泛应用,但确定其开闭口载荷的测量方法很多,且测量结果均存在主观性。最近研究表明,疲劳裂纹扩展不仅依赖于应力强度因子幅,还与最大应力强度因子有关。并且KUJAWSKI提出了两参量模型,该模型避开了有争议的裂纹闭合效应。基于一个载荷循环中柔度变化与裂纹尖端开闭口与弹塑性行为的关系,提出一个新的具有物理意义的两参量驱动力模型。针对Q345钢焊接接头各区域进行两种应力比R=0.1和0.5的疲劳裂纹扩展试验。使用该模型针对Q345钢焊接接头各区域的疲劳裂纹扩展数据进行验证。结果表明,提出的新模型在预测应力比对裂纹扩展速率的影响时比上述三个模型更有效。

关键词：迟滞回线 疲劳裂纹扩展 开闭口 裂纹扩展驱动力模型 应力比 

单位：浙江工业大学机械工程学院 杭州310032 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室 杭州310032 浙江工业大学浙江省特种装备制造与先进加工技术重点实验室 杭州310032