一种确定材料在不同应力比下的Paris参数C和m的方法

摘要

一种确定材料在不同应力比下的Paris参数C和m的方法，步骤为：一、在双对数坐标系中绘制材料在不少于四种不同应力比下的lgda/dn-lg△K曲线，求取不少于四种不同应力下的Paris参c和m；二、据上步的应力比和Paris参数C/×10-13，获得应力比和C之间的关系式：C=f（R）；三、基于公式将不同应力比下的△K转换为△Keff；四、将△Keff按从小到大次序，在双对数坐标系中绘制曲线；五、求取材料参数Ceff和meff；六、据第二步的公式和Ceff，建立C，Ceff及R之间的关系式；七、根据应力比R，Ceff及常数A和常数B，求得任何应力比下的Paris参数C，根据meff取任意应力比下的Paris参数m为meff，计算出不同应力比下，不同△K对应的疲劳裂纹扩展速率，方法简单，不需要添加设备，适用范围广。

主权项

1.一种确定材料在不同应力比下的Paris参数C和m的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一、在双对数坐标系中绘制材料在不少于四种不同应力比下的lgda/dn-lg△K曲线，根据下式求取不少于四种不同应力下的Paris参数C和m；上式中，da/dN为疲劳裂纹扩展速率（m/cycle）；第二、基于上表中的应力比和Paris 参数C /×10^-13 ，利用最小二乘法获得应力比和C之间的关系式，C=f（R）；式中：C为Paris参数，R为应力比；第三、基于以下公式将不同应力比下的△K转换为△K_eff，△K_eff＝△K ()   上式中，△K_eff为有效应力强度因子范围(MPa·m^1/2)；△K为应力强度因子范围(MPa·m^1/2)；R为应力比；第四、将所有的△K_eff按照从小到大次序排列，△K对应的疲劳裂纹扩展速率不变，然后在双对数坐标系中绘制一条曲线；第五、基于如下公式求取材料参数C_eff 和m_eff，其中，C_eff和m_eff是材料常数；da/dN为疲劳裂纹扩展速率（m/cycle）；第六、根据第二步中的公式和C_eff ，建立C，C_eff及R之间的关系式，如下所示： C=C_eff（AlnR＋B ）；B为常数；第七、根据应力比R，C_eff及常数A和常数B，求得任何应力比下的Paris参数C，根据m_eff 取任意应力比下的Paris 参数m 为m_eff，根据Paris公式计算不同应力比下，不同△K对应的疲劳裂纹扩展速率。