顾震华 李 可 顾杰斐 宿 磊 苏文胜

1.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，无锡，2141222.江南大学机械工程学院，无锡，2141223.江苏省特种设备安全检验监督研究院无锡分院，无锡，214071

0 引言

疲劳裂纹是引起工程结构失效的主要原因之一，如果不能通过有效的手段监测和预测其扩展过程，那么损伤累积到一定程度就极易造成整体结构的突然失效，导致严重事故。在工程中经常使用Paris公式[1]进行疲劳裂纹扩展预测及寿命预估。贾法勇等[2]基于Paris公式研究了两种工程结构用钢的疲劳裂纹扩展过程，高旭东等[3]使用Paris公式对腐蚀环境下的海底管道的裂纹扩展进行了预测。张莉等[4]通过有限元方法计算裂纹尖端塑性应变能，较好地预测了2024铝合金的疲劳裂纹扩展寿命。董赟等[5]利用ANSYS软件数值模拟了钢标准件的疲劳损伤过程，得到了其疲劳寿命和裂纹的扩展路径。虽然基于数值方法的疲劳裂纹扩展预测精度较解析方法有所提高，但存在建模复杂、计算效率偏低等问题，阻碍了其在工程实际中的应用。

随着测试技术的发展，越来越多的学者将各种结构健康监测技术应用于疲劳裂纹扩展研究。王向红等[6]将声发射技术应用于叶片裂纹扩展监测。郑丁午等[7]将光纤Bragg光栅传感器应用于单边缺口铝合金试件疲劳裂纹监测与扩展预测。高红俐等[8]基于图像处理技术研究了疲劳裂纹扩展长度的在线测量方法。由于Lamb波监测技术具有对结构无损、对裂纹损伤敏感的特性，因此成为了裂纹扩展监测的重要手段。……