附件C：譯文

彎曲過載對45號正火鋼扭轉(zhuǎn)疲勞的影響
J.J.F. Bonnen a,*, T.H. Topper b
a美國福特汽車公司科學(xué)研究實驗室機械工程師，b加拿大安大略省滑鐵盧大學(xué)土木工程學(xué)院
摘要
本文通過主動軸的變幅彎扭疲勞試驗來探究過載對45號正火鋼疲勞壽命的影響。分別在這些軸上施加周期性的彎曲過載和靜彎矩以確定它們對扭轉(zhuǎn)疲勞的影響。實驗表明，這種屈服應(yīng)力水平下的彎曲偏移會降低軸的扭轉(zhuǎn)疲勞極限并在中等和長的壽命水平上縮短扭轉(zhuǎn)疲勞壽命。這種影響的幅度與單軸過載十分相似，同時還發(fā)現(xiàn)了一個能使單軸和多軸數(shù)據(jù)集落到單一壽命曲線的多軸疲勞參數(shù)。本試驗假設(shè)，裂紋面間相互作用的減少導(dǎo)致有效應(yīng)變強度增加進而降低疲勞強度。
關(guān)鍵詞：雙軸疲勞，多軸疲勞，過載，彎扭疲勞


命名
疲勞強度指數(shù) 施加到試件上的小循環(huán)次數(shù)
疲勞延展性系數(shù) 使試件上失效的小循環(huán)次數(shù)
法向應(yīng)變 施加到試件上過載循環(huán)次數(shù)
疲勞延展性系數(shù) 使試件上失效的過載循環(huán)次數(shù)
閉合自由有效應(yīng)變范圍 應(yīng)力
固有應(yīng)變范圍 疲勞強度系數(shù)
基于破壞參數(shù)的應(yīng)變范圍 單應(yīng)變循環(huán)下的
疲勞時的工程應(yīng)變 面上的削弱作用
楊式彈性模量 上、下標(biāo)含義
過載間的小循環(huán)次數(shù) 正交方向
強度系數(shù) 一個循環(huán)下的最大值
循環(huán)強度系數(shù) 一個循環(huán)下的最小值
應(yīng)變指數(shù) 一個循環(huán)下的幅值
循環(huán)應(yīng)變指數(shù)
幅值為i的循環(huán)次數(shù)
幅值為i并使試件失效的循環(huán)次數(shù)

1. 引言
長裂紋和低應(yīng)力水平的經(jīng)驗表明拉伸載荷會提高疲勞壽命而壓載荷會降低疲勞壽命。拉伸載荷將導(dǎo)致大量裂紋尖端塑形區(qū)的形成，結(jié)果在塑形區(qū)產(chǎn)生彈性限制，從而留下能減緩裂紋擴展的殘余壓應(yīng)力。相反地，壓載荷將減少殘余壓應(yīng)力，最終降低疲勞壽命。然而，DuQuesnay對鋼和鋁合金的研究結(jié)果表明，當(dāng)應(yīng)力載荷的應(yīng)力水平與凈截面的屈服極限很接近時，壓載荷和拉伸載荷都會加速裂紋的擴展因而降低疲勞壽命[1][2]。這種數(shù)量級的壓載荷被認(rèn)為能夠擠壓凸起的部分并使裂紋尖端閉合，而拉伸載荷會使裂紋擴展并導(dǎo)致凈截面呈塑形狀態(tài)而不會再產(chǎn)生名義上的殘余壓應(yīng)力。此外，他還發(fā)現(xiàn)那樣的載荷將通過減少裂紋的閉合和在比疲勞壽命低的允許循環(huán)次數(shù)中擴展裂紋而嚴(yán)重地降低疲勞極限。該研究之外，一種系統(tǒng)的裂紋擴展理論已經(jīng)形成，這在文獻[3-7]有詳細(xì)介紹。