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A Continuous Step-Loading Fatigue Test Method Based on Thermodynamic Entropy

delete2026-04-30
delete0
PRE
AI
Y
Yang Liu
W
Wenyong Wang
Z
Zifu Wang
关凯楠 封面图
关凯楠 (Kainan Guan)
X
Xinhua Yang *
DOI:10.1002/adem.202502505delete
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摘要

摘要

En 中文
本研究采用2.5 mm低碳钢Q350制备高质量、无缺陷的激光焊接接头,并进行了高周拉伸疲劳试验。提出了一种基于热力学熵的连续阶梯加载疲劳试验方法,用于评价焊接接头的疲劳性能。基于疲劳试验过程中试样的稳态温度和疲劳断裂后对应局部区域的温度下降斜率,计算疲劳损伤熵(FDE),并评估焊接接头的疲劳性能。实验结果表明,稳态温度Δ T s ${\unicode[Arial]{x0394}} T_{s}$、温度下降斜率D θ $D_{\theta }$、熵生成率与应力水平Δ σ ${\unicode[Arial]{x0394}} \sigma$之间的关系符合幂函数关系,且计算得到的FDE值局限于较窄范围内。传统疲劳试验结果验证了基于热力学熵的连续阶梯加载疲劳试验方法的有效性和可靠性。疲劳断裂断口的微观形貌观察显示,断口呈现疲劳条纹和二次剪切裂纹,且裂纹垂直于裂纹扩展方向。此外,裂纹萌生点位于焊趾处。
Keyword:
fatigue damage entropy
fatigue life prediction
step loading
temperature drop slope

期刊

Advanced Engineering Materials 封面图
Advanced Engineering Materials
IF:
3.3
论文数:
9.3K
被引数:
2.2W

机构

D
Dalian Jiaotong University
学者数:
789
论文数: 226
被引数: 1.4K
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