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疲劳寿命预测方法的研究现状与发展 ResearchStatlls锄d ofF0recastMetllodof Developm哪t Fatig啦Life 南京航空航天大学能源与动力学院 袁熙李舜酩 [摘要] 综述了疲劳累积损伤理论、疲劳裂纹形 展寿命的新方法，发展了“损伤容限设计”，并成为20 成寿命预测方法和疲劳裂纹扩展寿命的分析方法，分 别对常用的理论和方法进行了介绍，指出了不同理论 和方法的优缺．最，并对它们的发展趋势作了展望。 学。损伤力学主要研究宏观可见缺陷或裂纹出现之前 关键词：疲劳寿命疲劳裂纹寿命预测 的力学过程，即裂纹萌生过程，通过定义损伤变量研究 c咖ulative [ABsTRAcr]The 损伤演化规律来预测疲劳寿命。在几十年时间里，从 theory(矗fa哩ue methodforlifeof crackfor 连续损伤力学到微观损伤力学以及基于微观的唯象损 d锄age，prediction ratigue rrlationandamh7sisnlethodforlifeoffatiguecrackex— 伤理论(宏微观结合理论)，损伤力学获得了重要发展， and aresu工砌arizedThe∞rmTlontheories panding 作为断裂疲劳破坏的补充和拓展，损伤力学有望成为 meth()dsare The introduced，respectiveIy．advantages工程结构疲劳破坏与寿命预测研究的重要的力学分析 and theoriesarldnlethodsare disadvanta正esofdiffeTEnt 手段，并与断裂力学结合在一起构成破坏力学或疲劳 0utThe trerldsofthemare p。inted devel。prnent 破坏理论的主要内容“J。 prospected． 按上述理论，疲劳寿命由裂纹形成寿命和扩展寿 crackLife Keywords：Fatig呲lifeFatigue pre- 命组成，很多工作都是将这两部分分开考虑。因此能 dictjon 否正确估计疲劳裂纹形成寿命和扩展寿命就成为疲劳 寿命预测的关键。本文对这两方面的寿命预测方法进 据统计，机械零件破坏的50％～90％为疲劳破行了总结，并对今后预测方法的发展作了一些设想。 坏_lJ，特别是随着机械零件向大型、复杂化和高温、高 1疲劳累积损伤理论 速使用环境的方向发展，随机因素增加，疲劳破坏更是 层出不穷，因此关于疲劳破坏问题的研究得到了极大 疲劳破坏是一个累积损伤的过程。对于等幅交变 的关注，其中重点为疲劳寿命的预测。 应力，可用材料的S N曲线来表示在不同应力水平 疲劳寿命的定义为发生疲劳破坏时的载荷循环次 下达到破坏所需要的循环次数。于是，对于给定的应力 数，或从开始受载到发生断裂所经过的时间。 水平一，就可以利用材料或零部件的s—N曲线，确定 该零件至破坏时的循环数N，亦即可以估算出零件的