·738 北京科技大学学报 第33卷 (2)在I一Ⅲ复合型载荷作用下，Ⅲ型载荷会使 China Mech Eng,2008,19(4):469 原来的I型裂纹应力强度因子K,减小；并且Ⅲ型扭 (张莉，刘文品，程靳，等.基于裂纹尖端塑性应变能对2024 铝合金疲劳裂纹扩展寿命进行预测.中国机械工程，2008,19 矩越大，I型裂纹应力强度因子K,下降越多，基本 (4):469) 呈线性关系.Ⅲ型静载会使原来仅在I型载荷作用 [8]Li H F.Qian C F.Fatigue crack growth under I+ll combined 下的疲劳裂纹扩展速率降低，即在一定的范围内，Ⅲ loading//Proceedings of the 14th Nation Conference on Fatigue and 型静载会阻碍疲劳裂纹的扩展；Ⅲ型静载越大，裂纹 Fracture.Ji'an,2008:494 (李慧芳，钱才富.(I+Ⅲ)复合型疲劳裂纹扩展实验研究∥ 扩展速率下降越明显.I一Ⅲ型循环比例复合加载 第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集.吉安，2008：494) 会促进疲劳裂纹的扩展；：且Ⅲ型循环载荷越大，裂纹 9]Forth S C,Keat W D,Favrow L H.Experimental and computa- 扩展速率上升越明显. tional investigation of three-dimensional mixed-mode fatigues.Fa- tigue Fract Eng Mater Struct,2002,25(1)3 参考文献 [10]Yates J R,Zanganeh M,Tomlinson R A,et al.Crack paths un- [1]Xing WZ,Liu X H.A study of the fatigue crack growth law for der mixed mode loading.Eng Fract Mech,2008,75(3/4):319 I-lI mixed mode crack.Acta Mech Solida Sin,1983 (4):551 [11]Borrego L P,Antunes F V,Costa J M,et al.Mixed-mode fa- (邢文珍，刘雪慧.【一Ⅱ复合型裂纹扩展规律研究.固体力 tigue crack growth behaviour in aluminium alloy.Int Fatigue, 2006,28(5/6):618 学学报，1983(4)：551) Gao H,Chen Y X,Li M.Fatigue crack growth under I +ll) [12]Wang N,Wang J G.Influence of ll-mode loading on the growth combined mode loading.J Mech Strength,1993,15(3):45 velocity of I-mode fatigue crack.Eng Test,2009.49(Suppl 1): 18 (高桦，陈友萱，李明.(I+Ⅲ)复合型疲劳裂纹扩展研究 机械强度，1993,15(3)：45) (王姨，王建国.Ⅲ型加载对I型疲劳裂纹扩展速率的影响 工程与试验，2009,49（增刊1）：18) B3]Tian C H,Ren M F.Threshold of I-lI mixed mode fatigue crack [13]Zhang Z H,Li S K.ANSYS 11.0 Finite Element Analysis and propagation.J Mech Strength,2004,26(Suppl):180 Engineering Application.2nd Ed.Beijing,Electronic Industry (田常海，任明法。【一Ⅲ复合型裂纹疲劳扩展门槛值.机械强 Pres5,2008 度，2004,26（增刊）：180) (张朝辉，李树奎.ANSYS11.0有限元理论分析与工程应 4]Yu H C.Sun Y G,Xie S S,et al.Low cycle fatigue crack propa- 用.2版.北京：电子工业出版社，2008) gation in stainless steel under combined and tension.Acta Metall [14]Zhao L H.Analysis on thnee-dimension response based on Sin,2005,41(1):73 sfkengthened plank crack tip of ANSYS.Mod Weld Technol, (于慧臣，孙蒸国，谢世殊，等.不锈钢在扭转/拉伸复合载荷 2007,54(6):17 下的低周疲劳裂纹扩展.金属学报，2005,41(1)：73) (赵连华.采用ANSYS对受拉平板裂纹尖端三维应力状态的 5]Yu H C,Sun Y C.Zhang Y J,et al.Near-threshold fatigue crack 有限元分析.现代焊接，2007,54(6)：17) propagation in stainless steel under combined torsion and tension [15]Liu S,Zhang F.ANSYS finite element software-based simulation Acta Metall Sin,2006,42(2):186 of crack growth.Chem Equip Technol,2006,27(1):54 (于慧臣，孙燕国，张岩基，等。不锈钢在扭转/拉伸复合载荷 (刘莎，张芳.基于ANSYS有限元软件裂纹扩展模拟.化工 下近门槛值疲劳裂纹扩展行为.金属学报，2006,42(2)：186) 装备技术，2006,27(1)：54) 6]Yang F P,Lin Z Y.Fatigue crack growth under multi-axial cyclic loading condition.Res Explor Lab,2007,26(10):260 16]Wang Y W.Tructure of the Numerical Simulation of Fatigue Crack Growth [Dissertation].Dalian:Dalian University of Tech- (杨凤鹏，林卓英.多轴载荷作用下表面裂纹的疲劳扩展.实 nology,2005 验室研究与探索，2007,26(10)：260) Zhang L,Liu W J.Cheng J,et al.Prediction of fatigue crack (王永伟.结构疲劳裂纹扩展的数值模拟[学位论文].大 连：大连理工大学，2005) growth life of 2024 aluminum alloy based on the plastic energy.北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 ( 2) 在Ⅰ--Ⅲ复合型载荷作用下，Ⅲ型载荷会使 原来的Ⅰ型裂纹应力强度因子 KⅠ减小; 并且Ⅲ型扭 矩越大，Ⅰ型裂纹应力强度因子 KⅠ 下降越多，基本 呈线性关系． Ⅲ型静载会使原来仅在Ⅰ型载荷作用 下的疲劳裂纹扩展速率降低，即在一定的范围内，Ⅲ 型静载会阻碍疲劳裂纹的扩展; Ⅲ型静载越大，裂纹 扩展速率下降越明显． Ⅰ--Ⅲ型循环比例复合加载 会促进疲劳裂纹的扩展; 且Ⅲ型循环载荷越大，裂纹 扩展速率上升越明显． 参 考 文 献 ［1］ Xing W Z，Liu X H． A study of the fatigue crack growth law for Ⅰ-Ⅱ mixed mode crack． Acta Mech Solida Sin，1983( 4) : 551 ( 邢文珍，刘雪慧． Ⅰ--Ⅱ复合型裂纹扩展规律研究． 固体力 学学报，1983( 4) : 551) ［2］ Gao H，Chen Y X，Li M． Fatigue crack growth under ( Ⅰ + Ⅲ) combined mode loading． J Mech Strength，1993，15( 3) : 45 ( 高桦，陈友萱，李明． ( Ⅰ + Ⅲ) 复合型疲劳裂纹扩展研究． 机械强度，1993，15( 3) : 45) ［3］ Tian C H，Ren M F． Threshold of Ⅰ-Ⅲ mixed mode fatigue crack propagation． J Mech Strength，2004，26( Suppl) : 180 ( 田常海，任明法． Ⅰ--Ⅲ复合型裂纹疲劳扩展门槛值． 机械强 度，2004，26( 增刊) : 180) ［4］ Yu H C，Sun Y G，Xie S S，et al． Low cycle fatigue crack propa￾gation in stainless steel under combined and tension． Acta Metall Sin，2005，41( 1) : 73 ( 于慧臣，孙燕国，谢世殊，等． 不锈钢在扭转/拉伸复合载荷 下的低周疲劳裂纹扩展． 金属学报，2005，41( 1) : 73) ［5］ Yu H C，Sun Y G，Zhang Y J，et al． Near-threshold fatigue crack propagation in stainless steel under combined torsion and tension． Acta Metall Sin，2006，42( 2) : 186 ( 于慧臣，孙燕国，张岩基，等． 不锈钢在扭转/拉伸复合载荷 下近门槛值疲劳裂纹扩展行为． 金属学报，2006，42( 2) : 186) ［6］ Yang F P，Lin Z Y． Fatigue crack growth under multi-axial cyclic loading condition． Res Explor Lab，2007，26( 10) : 260 ( 杨凤鹏，林卓英． 多轴载荷作用下表面裂纹的疲劳扩展． 实 验室研究与探索，2007，26( 10) : 260) ［7］ Zhang L，Liu W J，Cheng J，et al． Prediction of fatigue crack growth life of 2024 aluminum alloy based on the plastic energy． China Mech Eng，2008，19( 4) : 469 ( 张莉，刘文晶，程靳，等． 基于裂纹尖端塑性应变能对 2024 铝合金疲劳裂纹扩展寿命进行预测． 中国机械工程，2008，19 ( 4) : 469) ［8］ Li H F，Qian C F． Fatigue crack growth under Ⅰ + Ⅲ combined loading∥Proceedings of the 14th Nation Conference on Fatigue and Fracture． Ji’an，2008: 494 ( 李慧芳，钱才富． ( Ⅰ + Ⅲ) 复合型疲劳裂纹扩展实验研究∥ 第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集． 吉安，2008: 494) ［9］ Forth S C，Keat W D，Favrow L H． Experimental and computa￾tional investigation of three-dimensional mixed-mode fatigues． Fa￾tigue Fract Eng Mater Struct，2002，25( 1) : 3 ［10］ Yates J R，Zanganeh M，Tomlinson R A，et al． Crack paths un￾der mixed mode loading． Eng Fract Mech，2008，75( 3 /4) : 319 ［11］ Borrego L P，Antunes F V，Costa J M，et al． Mixed-mode fa￾tigue crack growth behaviour in aluminium alloy． Int J Fatigue， 2006，28( 5 /6) : 618 ［12］ Wang N，Wang J G． Influence of Ⅲ-mode loading on the growth velocity ofⅠ-mode fatigue crack． Eng Test，2009，49( Suppl 1) : 18 ( 王娜，王建国． Ⅲ型加载对Ⅰ型疲劳裂纹扩展速率的影响． 工程与试验，2009，49( 增刊 1) : 18) ［13］ Zhang Z H，Li S K． ANSYS 11. 0 Finite Element Analysis and Engineering Application． 2nd Ed． Beijing，Electronic Industry Press，2008 ( 张朝辉，李树奎． ANSYS 11. 0 有限元理论分析与工程应 用． 2 版． 北京: 电子工业出版社，2008) ［14］ Zhao L H． Analysis on thnee-dimension response based on sfkengthened plank crack tip of ANSYS． Mod Weld Technol， 2007，54( 6) : 17 ( 赵连华． 采用 ANSYS 对受拉平板裂纹尖端三维应力状态的 有限元分析． 现代焊接，2007，54( 6) : 17) ［15］ Liu S，Zhang F． ANSYS finite element software-based simulation of crack growth． Chem Equip Technol，2006，27( 1) : 54 ( 刘莎，张芳． 基于 ANSYS 有限元软件裂纹扩展模拟． 化工 装备技术，2006，27( 1) : 54) ［16］ Wang Y W． Tructure of the Numerical Simulation of Fatigue Crack Growth［Dissertation］． Dalian: Dalian University of Tech￾nology，2005 ( 王永伟． 结构疲劳裂纹扩展的数值模拟［学位论文］． 大 连: 大连理工大学，2005) ·738·