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低周疲劳与极低周疲劳的统一表达式及其单调加载意义
星期二，2008-03-11 21:27 -梁雪
http://dx.doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2008.03.004
众所周知，经验曼森-科芬定律往往会过度预测下的循环寿命
极低的循环疲劳状态。本文提出了一种新的统一表达式
克服这个缺点。通过引入指数函数，这个新的表达式是可行的
捕获从极低周疲劳到低周疲劳的整个周期内的循环寿命
有一个额外的材料参数来校准。现有文献的实验数据为
用于证明所提出的表达式对几种多晶金属的适用性。
讨论了新表达式对单调塑性断裂的意义。它也被识别
统一表达式中的指数对温度敏感。的例子
热对材料常数的影响。
关键词:损害累积;损伤塑性理论;低周疲劳;极低周期
疲劳;韧性断裂。
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评论
刚度降低
是否有任何研究材料在循环加载情况下的刚度降低的论文，这样的工作只有纯粹的理论基础?
为什么我们真的在乎?
极低的循环疲劳状态意味着很少的循环?它的应用是什么?
迈克:是的，你说得对。
Mike，是的，你是对的，所谓的“极低循环疲劳”，或者有时被称为“超低循环疲劳”，是指在材料断裂之前的载荷条件下，材料的循环次数很少，通常少于20次。这是一个狭窄的区域，在其中可以观察到相当数量的可塑性
每个循环-介于简单的单冲程测试和低循环之间
疲劳，在每个循环中塑性非常小。
在现实生活中，对于延展性金属，这通常意味着你必须将材料加载到超过1%的应变。把黄铜茶匙的把手弯曲几次，你可以看到局部变形，然后断裂。在地震中，您也可能观察到由于几个反向加载周期而导致的灾难性失败。它只是测量疲劳寿命的循环次数。找一种延展性较差的材料，如果它在低循环疲劳范围内失效(比如20-1000次循环)，它可能会在极低循环范围内断裂。对建模者来说，这可能意味着简单到曼森-科芬定律不成立，单笔失败或多或少会起作用。通常，这意味着，随着生命周期的减少，对数-对数图向原点弯曲。
它可能被视为一种交叉
看看你的身材，你似乎有点偏离幂律。它可能只是一个从静态值到幂律体系的过渡。你把这种转变称为交叉，很容易推导出经验方程。
例如，如果你有1/4个循环的疲劳极限，或者宽松地说0个循环，这是sigma_lim，你有一个大的疲劳阈值a，你可以推导出El Haddad类型的方程sigma根号(a+a0) = DK_th。其中a0由sigma_lim Sqrt (a0) = DK_th定义。
在您的情况下，您可以为循环数N0确定一个过渡，并为N
迈克，我们的目的是联系
迈克，目的是用一个简单的关系将单次行程与反向加载情况联系起来，因为我看到曼森-科芬定律延伸到单次行程骨折之间存在差距，而不是将寿命曲线分成几个部分，并说每个部分都受这样或那样的法律管辖。这就是我在论文中所做的。我对这种关系很满意，因为它只引入了一个额外的参数来拟合曲线。当然，其他关系也是可能的。
但是我认为你把裂纹推进和断裂起始混合在一起了。裂缝长度在这里不是我关心的问题。
亲爱的梁，我不是在“混合”，我是在试图“类比”。
Michele Ciavarella，意大利巴里理工大学校长代表。
http://poliba.academia.edu/micheleciavarella
有棘轮吗?
Michele Ciavarella，意大利巴里理工大学校长代表。
http://poliba.academia.edu/micheleciavarella
棘轮当然是可能的
要看你怎么装了。理想情况下，这些测试使用一个完美的周期。
我没看报纸，但我认为…
如果一种材料有极限应变，即延性的耗尽，那么就会从这个静态极限过渡到疲劳状态。Coffin-Manson只是一个简化的幂定律方程，它背后没有基础物理。幂定律经常出现在物理学中，但有时是出于非常隐蔽的原因。它们是基本的唯一情况是Barenblatt所说的“完全自相似”，当白金汉定理主导问题时，你可以从简单的量纲分析中提取幂次。这与Coffin-Manson的情况不同，因此我并不感到惊讶。你可能会发现阅读有关巴黎法律的相关问题很有用，参见
一个，没有人,一个十万裂纹扩展规律:疲劳裂纹扩展的广义Barenblatt和Botvina量纲分析方法原创研究文章
固体力学与物理学报，第56卷，第12期，2008年12月，3416 - 3432页
米歇尔Ciavarella,马可Paggi阿尔贝托·卡平特里
希望这对你有所帮助。迈克
Manson-Coffin关系是一种经验关系
Manson-Coffin关系是循环塑性载荷引起断裂起裂的经验关系。它是如此的简单和有用。你对它的要求再多也不为过。事实上，大量的关系是现象学的(或者是从某种现象学模型衍生出来的)——它是关于描述的——因此是有用的。基尔霍夫也有类似的东西，可能措辞比我好。我记不起他在信中具体说了些什么。
谢谢你参考了这篇论文，我对它很感兴趣，希望我能抽出时间来阅读它。
我建议你也看看Johnson和Kapoor的论文
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1460-2695.1994.tb00801.x/abstract
用循环塑性应变重新评价延性金属的断裂寿命
文章首次在线发表:2007年4月2日
DOI: 10.1111 / j.1460-2695.1994.tb00801.x
问题
工程材料和结构的疲劳与断裂
体积17，问题2，201 - 219页，1994年2月
额外的信息(显示全部)
如何引用作者信息出版的历史
现就职于英国莱斯特大学工程系，Leicester le17rh
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抽象——实验已经在试样上进行了类似于材料在滚动/滑动接触中所经历的次表面元素的应变循环。已经观察到，如果应变循环是闭合的，则由于低周疲劳而发生破坏，并且可以使用Coffin-Manson关系来预测破坏的循环次数。然而，如果应变循环是开放的，使材料积累单向塑性应变(这种情况称为“棘轮”)，则可能发生另一种类型的破坏，称为棘轮破坏。当总累积塑性应变达到临界值时，就会发生这种情况，该临界值与单调拉伸试验中的破坏应变相当。在这种情况下，到失效的循环次数可以用临界应变除以每个循环的棘轮应变来估计。低周疲劳和棘轮是相互独立的竞争机制，两者中的任何一个发生失效都对应较短的寿命。对文献中报告的单轴和双轴试验结果进行了重新评估，这些结果以及对铜进行双轴试验的新数据与这一假设一致。
迈克，再次感谢你
迈克，再次感谢你推荐论文。我相信有很多关于这个话题的优秀论文，我希望我有时间去钻研它们。当时间到来的时候，我会学习他们。