基于16mnr及其焊接接头棘轮效应与疲劳性能研究

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1、天津大学硕士学位论文16MnR及其焊接接头棘轮效应与疲劳性能研究姓名：杜俊杰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈旭;丁静20070801中文摘要本文对16MnR进行了一系列单轴拉伸试验和循环加载试验。通过比较单轴拉伸应力一应变曲线和不同循环应变幅下的应力一应变关系可以发现，16MnR在循环载荷的作用下会发生明显的应变强化现象。本文还对16MnR在常温下的单轴棘轮特性进行了试验研究，试验分别对应力幅、平均应力以及加载历史对棘轮效应的影响做了分析，结果表明应力幅越大，平均应力越高，16MnR棘轮应变率就相应越大，同时加载历史对棘轮应变的影响也很大。此外，本文重点考察了应变

2、控制条件下16MnR母材及焊接接头的低周疲劳特性。由试验结果可知，在整个疲劳试验过程中材料会发生持续的载荷下降现象。利用Coffin．Manson公式对16MnR的疲劳寿命进行了预测。通过比较应变控制的疲劳试验和相同应变幅下的棘轮试验发现，循环累积的塑性变形会加速损伤的累积，极大的缩减16MnR的疲劳寿命。关键词：16MnR，焊接接头，棘轮，低周疲劳ABSTRACTAseriesofuniaxialtensiletestsanduniaxialcyclictestswereconductedon16MnRsteel．Comparisonsoftheuniaxialtensil

3、estressstraincurveandstress—strainhysteresisloopunderdifferentcyclicstrainamplitudeshowthatanobviouslystrainhardeningeffectoccurswhen16MnRsteelissubjectedtocyclicloading．Uniaxialratchetingcharacteristicsof16MnRatroomtemperaturewerestudiedexperimentally．Theeffectsofstressamplitude，meal)stres

4、s，andloadinghistoryOilthemtchetingbehaviorof16MnRwereanalyzed,respectively．ItCanbeconcludedthattheratchetingstrainamplitudeandratchetingstrainrateof16MnRsteelincreaseswithincreasingstressamplitudeormeanstresscorrespondingly．Atthemeantime，theloadinghistoryandloadingsequencewerefoundhavingsig

5、nificantinfluenceonratchetingstrain．Inaddition,thelowcyclefatiguebehaviorof16MnRsteelanditsweldjointswerealsoinvestigatedunderstraincontrolleduniaxialloading．Acontinuousloaddropwasobservedduringthetest．AfatiguecriterionofCoffin—Mansonformulawasadaptedheretopredictthefatiguelifeof16MnRsteel．

6、Comparingstraincontrolledfatiguetestandtheratchetingtestwiththesamestrainamplitude，itcanbeconcludedthatthecyclicaccumulationofplasticstrainwillacceleratedamageaccumulationandsignificantlyreducethefatiguelifeof16MnRsteel．KEYWORDS：16MnR，weldjoints，ratcheting，lowcyclefatigue主要符号说明应力幅平均应力棘轮应力棘轮

7、应变循环次数一个循环周期中的最大应变一个循环周期中的最小应变夕l'／Ju载荷试件的原始横截面积试件的原始长度试件的瞬时长度抗拉强度屈服强度伸长率断面收缩率材料弹性模最应变幅疲劳强度系数疲劳延性系数疲劳强度指数性系数疲劳延性指数训％q占Ⅳ‰‰P厶乇厶％吒6yE竺2町‘bc独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨鲞盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工