疲劳短裂纹萌生及扩展过程的精细研究

在高精度光学显微镜下进行了16锰低合金钢、铝锂合金、黄铜、铝基碳化硅复合材料和反应注塑成型聚氨酯脲等五种材料的显微拉伸和显微疲劳试验。金属材料的微裂纹疲劳试验显示疲劳过程存在三个阶段。第一阶段呈现脆性扩展特性，晶面光洁，没有滑移。第二阶段过渡阶段，有少量滑移。第三阶段有大量滑移，裂纹分叉，呈现塑性扩展特征。在缺口尖端微小区域内，存在一个大小为几百微米的复杂的三向应力作用区，本研究测定了这一区域的形乳和大小，采用微差干涉法测定了裂纹尖端的离面位移场，把它和显微网络法，显微云纹法、特征点法等方法结合一起就构成测定裂纹尖端三维变形场的方法。可为力学理论研究及数值计算提供数据、边界条件及验证点。