0,>1.50,或e>4e,时也呈现直线型裂纹，并垂直于轴线，即垂直于0，和0。 在上述情况下虽然轴向力有很大的变化，但最大主应变方向没有变化，始终有e,≥e,。 从上述分析可以看出：当轴向力由小到大变化时，导致应力状态和塑性应变状态的转 变，相应地热疲劳裂纹的形态也产生转变。直线型裂纹的走向总是垂直于最大主应力σ：和最 大塑性应变￡，1的方向。龟裂对应于两个主应力大致相等和两个主塑性应变大致相等的情况， 虽然热疲劳裂纹的形态有很大的变化，但相应的应变状态却变化不大。 上述的结果也可以说明著名的Coffin试验的结果。因为Coffin试验为薄壁圆管试样，温 度是均匀的，所以有：0。=0，=0，=e,=a△T￡。，=Pp=0又因薄壁圆管的两端为固 定，所以有 0.卡0e,=er+eg+e=0 可见最大主应力和最大塑性应变方向都是轴线方向，按照该文的结论推断，Coffi试验的裂 纹一定为直线形裂纹，并且和薄壁圆管的轴线方向相垂直，Coffit血试验的试样正是这样破坏 的。 4结 论 (1)热疲劳裂纹的形态决定于应力状态和塑性应变状态，因此，材料的热疲劳性能试验 或零件的热疲芳设计时，应考虑到应力状态的影响。 (2)当01>1.502或ep,>4e。,时热疲劳裂纹呈现为直线型，裂纹走向与01或e,的方向 垂直，当01≈G2或ep1≈e,时热疲劳裂纹呈现为网状龟裂。 参考文献 1 Coffin L F Jr.Transaction,ASME,Aug.,1954,931~950 2 Mowbray D F and Mcconnelee J E.ASTM,STP-612,1976;10~29 3 Ziekiewicz O C.The Finite Element Method,Third Edition,1977,450~ 460,Mcgraw-Hill 4孔祥谦。有限单元法在传热学中的应用，第二版，北京：中国科学出版社，1986 5冯钧一，陈剑南，机械强度，1989，(3)：31~34 290叭卜 ， 或 。 ，二 。 ， 。 时也呈现直线型裂纹 ， 并垂直于轴线 ， 即垂直干 ‘ 二 和少 。 。 在上述 情况下虽然轴 向力有很 大的变化 ， 但最 大主应变方 向没有变化 ， 始终有 ，二 “ 。 从上述 分析可以看 出 当轴 向力 由小 到 大变化时 ， 导 致 应 力 状态和 塑性应变状态的转 变 ， 相应地 热疲劳裂纹 的形 态也 产生 转变 。 直线型裂纹 的走 向总是垂直于最 大主应 力， 和最 大塑性应变 ， ，的 方向 。 龟裂 对应 于两 个主应 力 大致相 等和两个主塑性应变 大致相等的情况 ， 虽 然热疲劳裂纹 的 形态有很 大的变化 ， 但 相应的应变 状态却变化不 大 。 上述的结 果也 可以说 明著名的 试验的结果 。 因为 试验为 薄壁 圆管试样 ， 温 度是 均 匀的 ， 所以 有 ， 。 二 ， ， 。 矛 二 “ 。 二 。 △ 气 ， 二 勺 。 。 又 因薄壁 圆管的 两 端 为 固 定 ， 所以 有 ，二 今 。 二 。 。 。 可见最大主应力和最大塑性应变 方向都是轴线方向 ， 按照该文 的结论推断 ， 试验的裂 纹一定为直线形裂纹 ， 并且和薄壁 圆管的轴线 方向相垂直 ， 。 试验的试样正 是这样破坏 的 。 结 论 热疲 劳裂纹 的 形态决定于应力状态和 塑性应变抉 态 ， 因此 ， 材 料的热疲 劳性能试验 或零件的热疲 劳设计时 ， 应考虑到应 力抉态的影响 。 当， ， ， 或 。 ， ， ， 时热疲 劳裂纹呈现 为直线型 ， 裂纹走 向与 山 或 ， ，， 的 方向 垂直 ， 当 、 或 ， 、 。 ， 时热疲劳裂纹呈现 为网 状龟 裂 。 参 考 文 做 ， ， ， ， 。 ， ， 一 孔祥 谦 有限单元法在传热学 中的应 用 ， 第 二版 ， 冯钧一 ， 陈剑南 机械强度 ， ， 一 ， 一 ， 多 五 迁 ， ， 北京 中国科学 出版社