机械工程学报

作者：何金超, 朱顺鹏, 牛晓鹏, 廖鼎, 王清远

单位：1. 电子科技大学机械与电气工程学院 成都 611731;2. 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室 成都 610065;3. 四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室 成都 610065;4. 成都大学高等研究院 成都 610106

关键词：缺口,疲劳,临界距离,应力梯度,尺寸效应；

基金：国家自然科学基金重点(12232004);四川省杰出青年基金(2022JDJQ0024);深地科学与工程教育部重点实验室(四川大学)开放基金(DESE201901)资助项目。

疲劳断裂是金属材料最普遍的失效模式之一，而由缺口特征引发的应力梯度效应更是工程部件抗疲劳设计的关键瓶颈问题。因此，发展高精度的缺口疲劳强度分析方法是保障工程结构服役完整性的关键。据此，提出耦合临界距离理论与Weibull分布的缺口件疲劳寿命预测模型，并综合考虑尺寸效应及应力梯度效应对临界距离的影响。研究表明，在给定疲劳寿命下，临界距离随应力梯度增大而减小，故提出基于相对应力梯度修正的临界距离模型，以合理量化尺寸效应对临界距离的影响。最后，基于镍基合金GH4169与铝合金Al 2024-T351的缺口疲劳试验数据进行模型验证与对比，结果表明新模型相较于传统临界距离理论预测精度显著提高。

来源：2023年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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