基于能量的金属疲劳断裂熵综述

高源1, 蔡义坤1, 魏小琴2（1. 四川大学空天科学与工程学院）（2. 西南工程技术研究所）

摘要：金属疲劳过程本质上是金属损伤的过程, 金属损伤是一种不可逆的能量耗散过程。通过能量法表征疲劳损伤程度对于了解金属疲劳过程具有重要意义, 且更能从本质上研究疲劳程度。疲劳断裂熵作为能量不可逆的度量, 逐渐被学者用来表征疲劳过程中的不可逆损伤过程, 并以此来进行寿命预测分析。概述了现有的疲劳断裂熵相关计算统计方法以及基于此类方法的寿命预测分析。对不同条件下的疲劳断裂熵进行了统计意义上的分析, 得到了疲劳断裂熵产作为金属疲劳损伤指标的变化规律, 说明了疲劳断裂熵评估疲劳损伤的有效性, 总结了疲劳断裂熵恒定以及随加载条件变化的具体试验范围规律。疲劳断裂熵对于统一牛顿力学和热力学以及表征疲劳损伤过程都有重要意义。

关键词：金属疲劳；疲劳能量；疲劳断裂熵；寿命预测