许斐然，罗广恩，沈 言

(江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212003)

0 引 言

深海结构物比如载人潜水器其工作环境是深海，需要承受巨大的海水压力，其耐压壳所受的主应力为压应力，这与常规船舶和海洋平台所受的拉应力和弯曲应力有着很大的不同。就传统观点而言，压缩载荷下裂纹不会发生扩展的，只有拉伸应力范围下的有效应力强度因子是裂纹扩展的驱动力。但在压缩循环载荷的作用下，裂纹是会发生扩展的，这一理论已经得到了国内外学者的试验证实[1–3]。在导致裂纹扩展的根本原因上，仍然存在许多不同的观点，但许多学者都认为循环压缩载荷产生的残余拉伸应力是裂纹扩展的主要驱动力，耿小亮，卞如冈等[4–5]也验证了此观点。近年来，学者们开展了很多工作，旨在更准确地估算结构在循环压缩载荷下的疲劳寿命。黄小平[6]通过有限元方法分析了裂纹周围的残余应力，并基于特定的裂纹增长速率曲线模型预测了裂纹增长。崔维成[7]提出一种针对海洋结构物的疲劳寿命预测方法并通过此方法预测了结构在循环压缩载荷下的疲劳寿命。Gardin C[8–9]通过数值仿真研究基于塑性变形的穿透型裂纹闭合现象，依靠裂纹尖端节点的释放来追踪裂纹扩展，使用恒幅载荷来控制载荷历史的影响，再通过不同裂纹尖端形状对计算结果的影响对于以前计算的结果，计算了有效应力强度因子，验证其为裂纹扩展的驱动力，并分析了不同曲率的裂纹尖端对于结果的影响。……