铜长条薄板在疲劳载荷下裂纹聚合的试验研究和一个新发现

王芳文　陈宜亨

摘要：对铜长条薄板在疲劳载荷下2条相邻裂纹的聚合进行了详细的试验研究。按照经典的断裂力学分析，最初预计初始的疲劳裂纹应该在2条相邻裂纹之间产生，并且导致2条相邻裂纹聚合为一个复杂的新缺陷。但是试验发现：在某些情况下初始的疲劳裂纹扩展产生在远离2条相邻裂纹之间区域的裂纹外尖端上，即不是发生在2条相邻裂纹的内尖端上。只有当这个外裂尖在疲劳载荷下自相似扩展一定长度并止裂一段时间后，2条相邻裂纹之间的内部区域才产生第二条曲线裂纹，该曲线裂纹的扩展才引起聚合的发生，而在第二条裂纹扩展期间，第一条扩展裂纹始终处于止裂状态。这个现象超出了经典的疲劳裂纹萌生的基本理论，也无法用经典的应力集中理论来解释。

关键词：疲劳载荷；裂纹萌生；裂纹扩展；裂纹聚合；铜薄板

中图分类号：O346.4文献标志码：A文章编号：0253—987X(2009)02—0121—04