·1512 工程科学学报，第40卷，第12期 图2加载装置 Fig.2 Loading device 图3裂纹扩展长度测试装置 Fig.3 Experimental apparatus for fatigue crack growth measure- 均值作为裂纹的扩展长度，如图3所示.为便于显 ments 微镜读数，首先用细砂纸对铝合金试件表面进行擦 拭，后用抛光膏对试件抛光. 载，为直接观察不同加载角度的裂纹扩展路径，对试 表1复合型载荷 件部分区域进行了拍照并进行放大，不同加载角度 Table 1 Mixed-mode loading 下的裂纹开裂角如图4所示. 加载角度/（°） 最大载荷kN 最小载荷/kN 基于线弹性力学用来预测脆性断裂裂纹开裂角 0 1.2 的最大环向拉应力理论如下式 30 3 0.9 45 1.2 @=2arctan 1-1+8 4λ (1) 60 1.2 式中，入=KK,K,和K,分别为裂纹未扩展时I 型和I型应力强度因子，可通过Richard)提出的 2复合型加载对裂纹扩展方向影响 计算紧凑拉伸剪切试件(C"TS)裂纹未扩展时的公式 按照试验方案对试件进行不同加载角度的加 (2)来计算 a ◆外载荷F 外裁荷F厥 开裂角 中外载荷下 外载荷F d 外载荷F取 外战荷F食 开裂角 开裂角 外载荷F 外载荷F 图4裂纹在不同加载角度下的扩展路径.(a)0°：(b)30°：(c)45°：(d)60° Fig.4 Crack growth path at different loading angles in specimens:(a)0°；(b)30°；(c)45°：(d)60o工程科学学报,第 40 卷,第 12 期 图 2 加载装置 Fig. 2 Loading device 均值作为裂纹的扩展长度,如图 3 所示. 为便于显 微镜读数,首先用细砂纸对铝合金试件表面进行擦 拭,后用抛光膏对试件抛光. 表 1 复合型载荷 Table 1 Mixed鄄mode loading 加载角度/ (毅) 最大载荷/ kN 最小载荷/ kN 0 4 1郾 2 30 3 0郾 9 45 4 1郾 2 60 4 1郾 2 图 4 裂纹在不同加载角度下的扩展路径. (a) 0毅; (b) 30毅; (c) 45毅; (d) 60毅 Fig. 4 Crack growth path at different loading angles in specimens: (a) 0毅; (b) 30毅; (c) 45毅; (d) 60毅 2 复合型加载对裂纹扩展方向影响 按照试验方案对试件进行不同加载角度的加 图 3 裂纹扩展长度测试装置 Fig. 3 Experimental apparatus for fatigue crack growth measure鄄 ments 载,为直接观察不同加载角度的裂纹扩展路径,对试 件部分区域进行了拍照并进行放大,不同加载角度 下的裂纹开裂角如图 4 所示. 基于线弹性力学用来预测脆性断裂裂纹开裂角 的最大环向拉应力理论如下式. 兹 = 2arctan 1 - 1 + 8姿 2 4姿 (1) 式中,姿 = K域 / K玉,K玉 和 K域 分别为裂纹未扩展时玉 型和域型应力强度因子,可通过 Richard [13] 提出的 计算紧凑拉伸剪切试件(CTS)裂纹未扩展时的公式 (2)来计算. ·1512·