评估疲劳裂纹扩展的率相关内聚力模型

目前研究材料变形主要采用单轴力学试验方法。单轴力学实验操作简单，容易得到较为可靠的试验数据，在工业应用和实验研究中被广泛利用。但是在实际服役过程中材料通常会受到多轴载荷的作用而发生断裂失效，这使得材料的力学响应、变形机理及失效机制较单轴而言要复杂的多。此外，在不同成型工艺的加工过程中材料也常处于多轴应力状态，在成型过程中出现的制耳现象，冲压件断裂位置和极限成型高度的改变等现象都与板材在成型过程中的多轴力学响应有关。

激光定向能沉积(LDED)加工的零件在反复加热和冷却的条件下具有相当大的残余应力，严重限制了工业应用。在这项工作中，采用循环深冷处理（CDCT）对设计制造的中熵合金（MEA）进行残余应力和微观组织的调整，目的是研究CDCT循环次数、残余应力和MEA微观结构之间的关系。本研究为提升LDED形成的中熵合金的应用提供了新的思路。

工程应用领域中含缺口部件已成为广受关注的重要构件类型。本文设计了一种新的具有深矩形缺口的圆棒试样，通过实验与数值模拟相结合的研究方法，探究了其低周疲劳行为，并构建了基于缺口形状的寿命预测新方法。

在许多合金中都会观察到相变诱导塑性(TRIP)效应，这种效应有助于在外部施加应力下显著提高延展性并产生相变，通过亚稳态母相中的马氏体相变变进行材料硬化。对于面心立方(FCC)结构的合金，可以通过调整层错能(SFE)来调节应变诱发马氏体的发生。SFE是一种成分和温度相关的特征，它决定了变形机制：在高SFE时发生位错滑移，在中间范围发生变形孪晶，在低SFE时则产生马氏体相变。为了增加应变诱导马氏体的数量，通过降低工作温度从而降低层错能被认为是产生TRIP效应的有效手段。 商用316L不锈钢在低温条件下仍能保持高的强度以及高的延展性，被认为是低温应用材料的优先选择。在本工作中，报道了316 L不锈钢在15K下的原位中子衍射研究，研究了低温下不锈钢材料的相变和加工硬化行为。研究结果表明，316L奥氏体不锈钢在不同变形阶段的应变诱发马氏体相变和多种变形机制的协同作用对加工硬化率的影响是显著的。