文献类型：期刊文章

作　　者：隋斌[1] 邓婕[1] 闫晓彦[2] 陈鹏程[1] 焦晋峰[1,2]

SUI Bin;DENG Jie;YAN Xiaoyan;CHEN Pengcheng;JIAO Jinfeng(School of Civil Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China;Architecture Department,Lyuliang University,Lüliang,Shanxi 033001,China)

机构地区：[1]太原理工大学土木工程学院,太原030024 [2]吕梁学院建筑系,山西吕梁033001

出　　处：《中国科技论文》

基　　金：山西省基础研究计划项目(202203021211184,202103021223105);山西省回国留学人员科研资助项目(2023-175);吕梁市引进高层次科技人才重点研发项目(2023RC15)。

年　　份：2024

卷　　号：19

期　　号：6

起止页码：677-686

语　　种：中文

收录情况：AJ、CAS、JST、UPD、普通刊

摘　　要：为探究M24高强度螺栓低周疲劳破坏机理,对18个20MnTiB材质的10.9级M24高强度螺栓进行了低周疲劳试验研究,并针对典型螺栓试件进行宏观和微观断口分析。另外,基于拟合Coffin-Manson公式和幂指函数公式,探讨了疲劳试验加载频率与螺栓低周疲劳寿命之间的关系,并采用ABAQUS和Fe-Safe软件建立有限元模型,进一步探讨了螺栓低周疲劳断裂机理及其影响因素。结果表明:10.9级M24高强度螺栓低周疲劳破坏模式主要分为脆性断裂和非脆性破坏,且疲劳断裂方式与加载频率无明显相关性;疲劳断口扩展区面积占比较少,瞬断区面积较大且更粗糙;疲劳源形核期短,裂纹形核容易,且断口边缘分布多个疲劳源,造成裂纹扩展过程中产生大量二次裂纹,降低了疲劳裂纹扩展寿命;螺栓内部含碳杂质会促进裂纹的萌生与扩展,降低了螺栓的裂纹萌生寿命;当加载频率为0.2 Hz时,螺栓低周疲劳寿命关系更契合幂指函数公式;当加载频率为0.5 Hz时,Coffin-Manson公式拟合程度更好;数值模拟所得螺栓应力集中位置与低周疲劳试验中试件断裂位置基本吻合;Fe-Safe软件模拟高强度螺栓低周疲劳寿命具有一定可行性。

关 键 词：高强度螺栓 低周疲劳 疲劳试验  断口分析 疲劳寿命  

分 类 号：TU347]