1、 底周疲劳 单调应力-应变响应 循环应力-应变响应 变幅循环应力-应变响应 应变疲劳性能 缺口应应变分析低周疲劳或称应变疲劳:载荷水平高 (ys),寿命短 (N104)。应变寿命法假定在应变控制下试验的光滑试件可以模拟工程构件缺口根部的疲劳损伤。如果承受相同的应力应变历程,则缺口根部材料有与光滑件相同的疲劳寿命 载荷水平低,应力和应变是线性相关,应力控制和应变控制试验的结果等效。 高载荷水平,即低周疲劳范围内,循环应力应变响应和材料的性能在应变控制条件下模拟更好。低载荷水平:应力控制和应变控等效。高载荷水平:应力变化小,难于控制应变变化大,利于控制。low load level high lo
2、ad level 0单调应力-应变关系循环载荷下,应变如何分析?应变-寿命关系如何描述?循环应力-应变行为循环应力作用下的应变响应应变疲劳 性能缺口应变分析应变疲劳 寿命预测思路:问题:1.单调应力-应变响应A0l0d0originald lA PPdeformedEngineering stress S PA0工程应力S:Engineering straine ll l ll 000工程应变e:材料纵向伸长,横向缩小。真应力、真应变?Pl0l lld真应力true stress: PA0应力应变S-eys均匀变形true strain: 0ldlll真应变)1ln()ln()ln(000 e
3、lllll 0ldllld lA PPdeformed颈缩前,变形是均匀的。忽略弹性体积变化,可假定均匀变形阶段后体积不变。工程应力、应变与真应力、真应变间关系:=P/A=Pl/A0l0=(P/A0)(l0+l)/l0=S(1+e) =ln(1+e)=ln(l /l0)=ln(A0/A)单调加载下的应力应变关系-曲线上任一点应变可表示为:=e+p-e关系用Hooke定理表为:=Ee-p关系用Holomon关系表达为:=K(p)n e p nE K( )1Remberg-Osgood 弹塑性应力-应变关系: p e0 AK为强度系数,应力量纲(MPa); n为应变硬化指数, 量纲。n=0,理 塑
4、性材料。2.循环应力-应变响应, ,循环硬化 ,为循环 化。1. 滞后环 hysteresis loops在 a=const的 循环下,应力 应变的 变化。一 , 强度 材料 循环硬化 高强度 硬材料 循环 化。可 :1)-响应随循环次数改变。2)一定周次后有稳态滞后环。3)有循环硬化和软化现象。aa环= 00的循环应力应变响应2. 循环a-a曲线弹性应变 ea 塑性应变 pa分 为: eaa E npaa K )( a ea pa a a nE K ( )1循环a-a曲线的数 描述:滞后环 点 线。:循环 a-a曲线,不 载。K为循环强度系数,应力量纲(MPa) n为循环应变硬化指数, 量纲。aa0循环应力-应变曲线a a