基于視覺測量方法的Q235鋼低周疲勞性能研究

摘要：材料疲勞的本質是疲勞裂紋的萌生和擴展。搭建了低周疲勞裂紋視覺測量平臺,提出了表面疲勞裂紋圖像處理方法,設計并實施了帶中心圓孔的Q235鋼的低周疲勞試驗,并對試樣表面裂紋的演化規律進行了在線觀測,繪制了疲勞應力與疲勞循環周次曲線(即S-N曲線)和裂紋長度與時間的關系曲線(即a-t曲線)。試驗發現,Q235鋼的裂紋孕育時間很長,近似垂直于加載方向擴展進而斷裂;應力較大時,裂紋擴展有縮頸發生,且斷裂很快。S-N曲線顯示Q235鋼的疲勞強度為271.30MPa,S與N間存在良好的雙對數線性關系。試驗表明,用視覺方法全程在線觀測低周疲勞裂紋是可行的。