表面裂纹疲劳扩展的形貌特征

摘要

本文通过对三种深度的直前缘表面裂纹在不同疲劳载荷作用下的裂纹扩展形貌特征和裂纹前缘扩展规律进行试验研究，分析比较了裂纹在深度方向和表面方向上扩展之间的关系。结果发现，在疲劳轴向载荷作用下，裂纹沿着与载荷垂直的方向扩展，恒定扭矩的施加未改变扩展的模式。疲劳扭转载荷作用下，裂纹沿着与轴向成约45°的方向扩展。而在双轴循环载荷作用下，裂纹的扩展路径始终为一条曲线。最后得出结论：表面裂纹的扩展方向和形貌特征主要决定于循环应力振幅，而与平均应力的大小无关。