裂纹尖端塑性区对金属材料疲劳行为的影响

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基本信息

  • 批准号：
    11172170
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    李中华
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    A0802.固体强度、损伤、断裂与疲劳
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

裂纹尖端塑性区对疲劳裂纹扩展特性有重大的影响。在以往的研究中,人们试图将塑性区作为力学参量引入疲劳裂纹扩展判据，但由于未能解决如何计算裂尖塑性区对应力强度因子的影响问题,疲劳裂纹扩展中许多基本特征至今尚未得到合理阐述。本项研究旨在解决这些长期关注的基础问题：用我们已建立的考虑裂纹尖端塑性区影响的应力强度因子公式，计算交变载荷作用时的有效应力强度因子幅值,代替Paris公式中按完全线弹性计算的应力强度因子幅值,使应力幅、平均应力、加载顺序、过卸载方式、循环比、闭合效应、T应力等对疲劳裂纹扩展特性有重要影响的参数，能用单一参量予以表征,从而为不同载荷条件下的疲劳裂纹速率计算提供统一的方法。本项目是在完全自主创新的学术思想指导下进行,符合疲劳裂纹尖端不可避免地存在塑性变形区的客观情况，能处理现有理论无法解决的问题，因而能从物理本质上更深入广泛地揭示疲劳裂纹扩展规律。

结项摘要

本项研究利用Eshelby等效夹杂理论，将裂尖塑性区等效为有相变应变的均匀夹杂，这样裂纹与塑性区之间相互作用可用Hutchinson的裂纹与相变应变相互作用解获得。由此获得I、II型裂纹塑性校正的应力強度因子(The Plasticity-Corrected Stress Intensity Factor, PC-SIF)解析表达式。以PC-SIF 作为疲劳裂纹扩展的力学参量,成功地描述了不同载荷比、过载延迟效应、双轴疲劳中侧向应力的影响,以及压—压疲劳裂纹的扩展规律。这些都是疲劳领域长期研究但未能解决的关键问题, 在本项目的研究中均已取得重要进展, 相关研究成果在Acta Materialia、 Int J Fatigue等国际学术刊物发表7篇SCI论文。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The effect of transverse stress on biaxial fatigue crack growth predicted by plasticity-corrected stress intensity factor
通过塑性校正应力强度因子预测横向应力对双轴疲劳裂纹扩展的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Int J Fatigue
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Dai Peng;Li Zhonghua
  • 通讯作者：
    Li Zhonghua
The plasticity-corrected stress intensity factor for plane stress mode I and mode II cracks
平面应力 I 型和 II 型裂纹的塑性校正应力强度因子
  • DOI：
    10.1016/j.engfracmech.2014.07.024
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    Engineering Fracture Mechanics
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Dai Peng;Yang Ji;a;Li Hongyun;Li Zhonghua
  • 通讯作者：
    Li Zhonghua
The effects of overload on fatigue crack growth in ductile materials predicted by the plasticity-corrected stress intensitiy factor
通过塑性校正应力强度因子预测过载对延性材料疲劳裂纹扩展的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Engineering Fracture Mechanics
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Dai Peng;Li Shu;Li Zhonghua
  • 通讯作者：
    Li Zhonghua
The interaction of an edge dislocation with an inhomogeneity of arbitrary shape in an applied stress field
刃位错与施加应力场中任意形状的不均匀性的相互作用
  • DOI：
    10.1016/j.mechrescom.2012.11.009
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    Mech Res Commu
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang C, Li S, Li Z
  • 通讯作者：
    Zhang C, Li S, Li Z
Creep and stress relaxation in free-standing thin metal films controlled by coupled surface and grain boundary diffusion
由耦合表面和晶界扩散控制的独立式金属薄膜的蠕变和应力松弛
  • DOI：
    10.1016/j.actamat.2012.02.010
  • 发表时间：
    2012-04
  • 期刊：
    Acta Materialia
  • 影响因子：
    9.4
  • 作者：
    Li Z, Li Y, Zhang C, Sun J
  • 通讯作者：
    Li Z, Li Y, Zhang C, Sun J

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    薛淑

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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