內容簡介
通過完成1Cr18Ni9Ti管道焊縫金屬光滑漏鬥形試樣繫統性的應變控制疲勞試驗，研究了低周疲勞短裂紋行為和可靠性分析方法。從疲勞損傷的局部性角度，區別試樣表面不同尺度、位置微裂紋對疲勞損傷貢獻的差異，引入“有效短裂紋”、“主導有效短裂紋”和“有效短裂紋密度”三個新概念，提出了“有效疲勞短裂紋準則”和“局部逆序觀測法”。研究了短裂紋的萌生、擴展行為及其統計演化規律，闡明了疲勞短裂紋群體交互作用與損傷演化的機制，揭示了疲勞性能存在*性及演化性的本質原因，建立了非線性“主導有效短裂紋”擴展律。克服了國際上對短裂紋群體性、演化性機制模糊不清的缺點。解決了國際上長期未能查明疲勞性能存在*性原因的難題。為疲勞短裂紋行為及其應用研究，提供了一條較為合理的新思路。
同時，試驗發現了循環本構的分散性現像，揭示了這一現像的物理機制，闡明了它與被廣泛認識的循環應變一壽命關繫分散性一樣，是固有的疲勞現像，並基於Ramberg-Osgood方程提出了描述這一分散性的統計模型。綜合考慮總體擬合效果、與疲勞失效機制的一致性和尾部預測的安全性三原則，提出了確定疲勞數據良好假設分布的統一方法。與ASME規範中的疲勞分析一致，從虛擬應力幅的角度研究了低周疲勞可靠性問題。探索了循環本構存在分散性時S和N都具有*性的*S-N關繫統計模型，考慮試驗數據整體*性，提出了測定P-S-N曲線的廣義極大似然法。該法適用於三參數、Langer和Basquin三種S-N模型以及任何疲勞試驗方法得到的5-N數據。然後，綜合*Ramberg-Osgood-Langer-Neuber理論，提出了基於虛擬應力幅的低周疲勞可靠性分析方法。由於現有疲勞分析尚未考慮過循環本構的分散性現像，這一發現為結構疲勞強度理論帶來了新課題，推動了疲勞強度理論的發展。
同時，試驗發現了循環本構的分散性現像，揭示了這一現像的物理機制，闡明了它與被廣泛認識的循環應變一壽命關繫分散性一樣，是固有的疲勞現像，並基於Ramberg-Osgood方程提出了描述這一分散性的統計模型。綜合考慮總體擬合效果、與疲勞失效機制的一致性和尾部預測的安全性三原則，提出了確定疲勞數據良好假設分布的統一方法。與ASME規範中的疲勞分析一致，從虛擬應力幅的角度研究了低周疲勞可靠性問題。探索了循環本構存在分散性時S和N都具有*性的*S-N關繫統計模型，考慮試驗數據整體*性，提出了測定P-S-N曲線的廣義極大似然法。該法適用於三參數、Langer和Basquin三種S-N模型以及任何疲勞試驗方法得到的5-N數據。然後，綜合*Ramberg-Osgood-Langer-Neuber理論，提出了基於虛擬應力幅的低周疲勞可靠性分析方法。由於現有疲勞分析尚未考慮過循環本構的分散性現像，這一發現為結構疲勞強度理論帶來了新課題，推動了疲勞強度理論的發展。
