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论文类型：期刊论文

发表时间：2011-07-20

发表刊物：机械工程学报

收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

卷号：47

期号：14

页面范围：49-53

ISSN号：0577-6686

关键字：复杂应力状态 高温低周疲劳 短裂纹 分形 分形维数

摘要：含有裂纹的固体从物理角度看实际上是一个非线性耗散系统,可以用分形理论加以描述.疲劳短裂纹的扩展路径可视为分形曲线,裂纹扩展路径的不规则性可用分形维数加以描述.裂纹扩展的分形维数中隐含着诸多的物理因素,如材料微观组织结构、加载条件等.以复杂应力状态下高温低周疲劳表面短裂纹为研究对象,对20钢进行高温低周疲劳试验,观测试样表面疲劳短裂纹的萌生扩展及合体的演化过程,对试验结果进行分形分析,得到裂纹分形维数随循环过程的演化特征:疲劳短裂纹的萌生扩展行为具有分形特征,分形维数随着疲劳进程的发展而稳定地成比例增加；分形维数不产生缺口依存性,可适用于各种不同应力比的复杂应力状态短裂纹的表征；分形维数可作为把握材料总体损伤状态的参数,为材料短裂纹阶段的寿命预测提供依据.