基于断裂力学理论的M20高强度螺栓疲劳寿命估算
依据文献中M20高强度螺栓的常幅疲劳试验数据，借助线弹性断裂力学中Paris裂纹扩展速度公式对M20高强度螺栓的疲劳寿命进行估算。在断裂韧性为77．531MPa的前提下，分别假定初始裂纹长度为0．01mm、0．05mm、0．1mm、0．15mm、0．2mm、0．25mm、0．3mm、0．5mm、0．8mm、1．0mm以及将断裂韧性提高一倍为155．062 MPa时假定初始裂纹长度为0．5mm，分别进行疲劳寿命估算。将不同假定下应力幅所对应的裂纹扩展寿命Np进行乘幂回归得出各自的S—N曲线，对其进行分析并与试验结果所得S—N曲线进行比较。比较发现，理论计算结果与试验结果规律性吻合较好;其中初始裂纹长度为0．25mm的假定所得的计算结果与试验结果最为接近，N=200×104对应的应力幅相差仅为3．72％;分析结果还表明当初始裂纹长度减小一半时，疲劳寿命有很大的提高，增幅达50％左右。而断裂韧性增大一倍时，疲劳寿命仅增加10％左右。利用分析结果，得出了M20高强度螺栓裂纹扩展寿命的估算公式。
M20高强度螺栓 疲劳寿命 断裂力学 初始裂纹长度
雷宏刚 王雪颖
太原理工大学建筑与土木工程学院 太原 030024
国内会议
北京
中文
376-378
2010-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）