铸造E级钢CT试样疲劳裂纹扩展试验与仿真分析

摘要

为准确获取铸造E级钢材料的断裂力学参数,并研究该材料的裂纹扩展规律和影响因素,开展了铸造E级钢CT试样的疲劳裂纹扩展试验,并将材料的裂纹扩展速率采用Paris公式进行表征;以CT试样裂纹扩展计算模型为例,采用M积分数值方法计算了5组试样疲劳裂纹扩展长度与载荷循环周期结果,仿真与试验相对误差在10%以内,具有较好的一致性。通过进一步对比分析试验与仿真的误差原因,载荷幅值为主要误差要素,初始裂纹位置、扩展速率参数、裂纹长度参量影响较小,从而为复杂结构三维疲劳裂纹扩展规律的预测提供参考。