材料百科

疲劳长裂纹

2023-05-02

long fatigue crack

简介

裂纹尺寸等于或大于工程裂纹尺
寸的宏观疲劳裂纹。工程疲劳裂纹尺
寸,至今无统一标准,它取决于无损检
测的能力或水平、结构或被检零件的
可检程度,对其漏检概率的要求等因
素。一般认为相当于长0.5mm左右的
表面裂纹、角裂纹和穿透裂纹都属工
程裂纹。因此等于或大于该尺寸的疲
劳裂纹都可称为疲劳长裂纹。疲劳长
和短裂纹的扩展特性如图所示。长裂
纹的扩展过程分为低速扩展 (阶段
Ⅰ)、等速或亚临界裂纹扩展 (阶段
Ⅱ)和快速失稳扩展(阶段Ⅲ),并存
在某一应力强度因子下长裂纹不再发
生扩展的疲劳门槛值△Kth。通常给出
的疲劳裂纹扩展速率,一般指第Ⅱ阶
段的da/dN,并用来估算裂纹扩展寿
命。当然,估算全寿命时应包括第Ⅰ阶
段的寿命。第Ⅰ阶段是裂纹慢速扩展,
占全寿命中的比重很大。对疲劳长裂
纹,线弹性断裂力学的研究比较成熟,
控制长裂纹扩展的断裂力学参量是
△K。