高周疲劳曲线的等效应力法

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1、..第空材料学报o,o23卷第3期航Vl23N3.J,,en2003年9月RN丫、L()FR()卜A口1ICALMAIERIALSptlber2003J()U妞反高周疲劳曲线的等效应力法,,,韩希鹏许超段作祥刘绍伦,(北京航空材料研究院北京一00095)摘:,一、要对散点法试验获得的高周疲劳数据提出了用等效应力法处理中值SN曲线用修正的三参数幂函数法一一。,或修正的等效应力法处理统计值尸SN曲线的方法该方法与用传统的标准方法试验和数据处理相比不仅可,一,。节省试样而且还可以通过模型内插获得未曾试验应力比下的SN曲

2、线更适于工程应用:关键;;词高周疲劳统计分析修正等效应力模型:::一一一中图分类号V23文献标识码A文章编号10055053(2003)03005305一一一lZeq一‘应力疲劳中值SN曲线和统计值PSN曲logN厂=A+Alog(SA);。,ma、一R)A3线的测定通常要求按标准方法进行试验和数据处S=S(1(2),、理即高应力中等寿命区是在给定应力水平下用,,,、可看出它与(1)式不同是先将最大应力与应力成组法低应力段长寿命区是在给定循环寿命下,比通过某一函数组成等效应力再将等效应力与用升降法试验,然后按该标

3、准推荐的方法进行拟循环寿命建立函数关系。这样其最大优点是只需合数据处理。这种方法被普遍采用,较为成熟,但,,、。进行少量的应力比(至少三个)试验就可推算出其所需试样较多且试验周期长耗资大目前国该三个应力比复盖范围内的其它未曾试验应力比内外有很多疲劳数据是用试样较少的散点法进行一。下的SN曲线这对构件设计及工程应用无疑是,一,试验对这类数据中值SN曲线的处理现有三。非常有用的一一参数幂函数法[lj和美国军标MILHDBKSG川.11三参数幂函数法与等效应力法处理结果比(以下简称SG)推荐的等效应力法。这里拟对这两较

4、种方法各自具有的优缺点及其适用范围作一研用等效应力法处理的步骤及方法,3在[]中已。鉴于对散点法试验数据的统计值尸一S一N曲线究,,作了详述按其所述方法编制了相应的等效应力,处理尚无权威方法本文提出了另一种经验处理,3Ineonel625法处理程序并从[〕中选出了合金,,方法以便改进原有方法的处理效果从而拓宽其,、,棒材数据进行处理所得结果如表1图1所示工程应用范围。比较两者计算结果相差很小,表明所编程序可应。1S一用于工程计算中值N曲线的处理日珊「{l{日洲旧。阳⋯{{日⋯⋯⋯⋯}⋯日三参数幂函数法由下式表达最

5、大应力与循环_幼:川{{F肚{{渊}⋯⋯}⋯}{{寿命之间的关系、、。⋯1{{{⋯}议{⋯】⋯{阵{⋯⋯}⋯}⋯]}{⋯{⋯!一月/ol2om。二3葺lgN=B+B1g(S一B)(i)⋯撇1⋯喇1l恻}3,在文献[l,〕已详细地叙述了用三参数幂函数法中{1⋯⋯{{降洲}!)}{⋯{l1-一一,处理统计值尸SN曲线的方法其中也包含了对⋯⋯川{⋯训l洲一⋯{一,中值SN曲线的处理但这方法主要是处理一个{⋯⋯⋯{阳⋯⋯⋯⋯}}⋯}日{{⋯{l日应力比下的数据。对有多个应力比数据的情况,美国军标SG,中推荐了等效应力

6、法其典型模型如一(2)式所示.从式图1Ineonel625合金棒材SN曲线Fig.15一NeurvesofIneonel625alloybar:2002一05一25;:一一收稿日期修订日期20020106:(一,,。4GH141和优质TC4合金的高作者简介韩希鹏1936)男研究员从[]中选出,周疲劳试验数据用三参数幂函数法(SCSMHS)54航航圣材料学报第23卷表1对Ineonel625合金计算与SG结果比较Table1ComParionofineonel625alloyealoulationwithSGres

7、ultaterarouet,oent1234MilPdKMdlUiAAAASDR/%e....Ineone1625Stik1兀5G2449962042227190BIAM23.689.220.42431.6586.7一,。和等效应力法(DXYL)计算中值SN曲线其结相应模型进行内插计算。果分别示于图2和图3LZ散点法与标准方法计算中值忿一N曲线结果比较}⋯}{}{间⋯!{⋯⋯{{{{⋯1}!}}}}l{从[5]中选出用标准方法试验的GH4169和‘,{!{⋯{⋯⋯⋯附板⋯⋯⋯⋯⋯⋯}}}1{}一l⋯TCll合金三

8、组数据然后按以下原则对其原数‘山芝、0川,曹⋯⋯}⋯{}⋯⋯⋯⋯拟」喇一⋯⋯1⋯}⋯}}一{据随机抽取少量试样以此模拟作为散点法试验⋯⋯{⋯1{⋯训1、洲介喇}}⋯⋯⋯}⋯}目数据。用等效应力法和三参数幕函数法对数据处,。卜腆L」}}川印曰二什栅理后与用标准法(sc2)所得结果比较见图4一51}}}}{}}}}l娜、粗}1刊l用甲日二口一l曰汁汁}姗朋二二,_日「日11}