焊接残余应力对7N01铝合金疲劳裂纹扩展影响

摘要

焊接残余应力作为平均应力影响裂纹扩展.将残余应力与外载平均应力分离,通过构建典型焊接残余应力场,借助扩展有限元计算焊接残余应力场的应力强度因子.开展了紧凑拉伸(CT)试样的疲劳扩展试验,基于Walker公式将裂纹尖端平均应力强度因子Km(静态量)和应力强度因子幅值ΔK(动态量)分离,获得疲劳裂纹扩展速率da/dN与Km及ΔK的非线性关系.结果表明,不同外载荷下,应力比与裂纹长度为非线性关系;残余应力对裂纹扩展存在尺度效应:CT试样裂纹长度小于2mm时,残余应力场明显影响疲劳裂纹扩展速率;当裂纹长度大于2mm,外载荷为主导因素.