李作武，郭经纬

(中国兵器装备集团 自动化研究所装药中心， 四川 绵阳 621000)

【化学工程与材料科学】

基于表面纳米技术的含裂纹薄板疲劳寿命分析

李作武，郭经纬

(中国兵器装备集团 自动化研究所装药中心， 四川 绵阳 621000)

通过材料表面纳米技术处理含裂纹316L不锈钢薄板，薄板在一端固支，另一端受循环载荷情况下，疲劳寿命得以提高。裂纹尖端附近区域大小改变时的表面纳米处理的效果不同，为类似结构的疲劳寿命的提高提供了一种新思路。

表面纳米技术；平面薄板；疲劳寿命

平面薄板结构在生产加工中，由于环境因素、人为因素和技术因素等影响，常有微裂纹的出现。当薄板受到与裂纹垂直方向的拉升载荷，容易导致裂纹扩展。若薄板受到的力很小，在循环载荷下，疲劳寿命会大大降低[1-2]。作者提出了一种可以延长含裂纹薄板结构疲劳寿命的方法。加筋处理就是在裂纹局部附加结构，增强零件的抗拉和抗弯强度，而表面纳米处理后，材料的力学性能得到改善，跟加筋处理效果一样。

1 基本问题

HUANG等[3-4]2005年提出了一种表面纳米技术，通过对材料表面机械摩擦处理，改变材料表层的晶体结构，使材料的弹性模量、屈服极限、强化极限等力学性能有了很大提升。

在本研究中，薄板材料选用316L不锈钢，它的力学性能参数及表面纳米处理后的力学性能参数如表1[5]所示。由于表面纳米处理只能渗透材料表面0.1 mm，材料的最终力学性能表现为二者的综合情况。……