制绳钢丝疲劳损伤过程声发射研究
邵永波 裴珍 于大安 王师
（东北大学）
摘 要 研究了制绳钢丝在高周疲劳过程中的声发射(AE)行为．结果表明，AE过程明显分为三个阶段，分别对应钢丝塑性变形、疲劳裂纹成核和裂纹扩展．裂纹孕育及成核期约占整个疲劳寿命的70％，裂纹扩展占30％．
关键词 制绳钢丝 疲劳 声发射
分类号TB302 文章编号 1005-3093(2000)02-0163-04
ACOUSTIC EMISSlON DURING FATIGUE
DAMAGE OF STEEL WIRE
SHAO Yongbo PEI Zhen YU Daan WANG Shi
(School of Information Science＆Engineering，Northeastern University，Shenyang 110006)
ABSTRACT Acoustic emission(AE)behaviors of steel wire have been studied firstly during highcycle fatigue damage．Results showed that AE process consists of three distinct stages，corresponding
to plastic deformation．fatigue crack nucleation and crack propagation，respectively．It can be seen from this that the period of fatigue crack nucleation and initiation was approximately 70％of entire fatigue life．and that of crack propagation was only 30％．
KEY WORDS steel wire，fatigue．acoustic emission
钢丝在使用中承受交变载荷，其疲劳行为是预测其使用寿命最有价值的指标之一。钢丝具有诸如直径小、经多次拉拔高度变形、比面积大、显微组织呈纤维状等特性，加之对其缺少实时动态监测的手段，故对它的疲劳行为缺乏系统深入的研究。本文采用声发射技术研究制绳钢丝的高周疲劳损伤过程。
1 实 验 方 法
试样为直径2.3mm，长度220mm的制绳钢丝，其化学成分及机械性能列于表1．强化试样两端，以避免在试样根部出现断裂。为对比研究，将试样分为三类： (1)无缺171钢丝；(2)中部开缺El钢丝； (3)中部开缺口+预制疲劳裂纹钢丝(为消除线切割产生的硬化层对钢丝疲劳性能的影响，在线切割槽(深0.1mm)的基础上再预开更尖锐的疲劳裂纹，长度为0.2mm)．声发射实验是在拉一拉循环加载条件下进行的，频率为10Hz，最大应力为988MPa，应力比R=0.1。声发射装置为LOCAN AT系统，采用中心频率为150kHz的谐振式换能器和频带为100—300kHz的前置放大器。系统总增益为90dB，门槛电平为27dB。两只换能器间距120mm，采用线定位技术进行测试。
制绳钢丝疲劳损伤过程声发射研究全文
