摘要：對服役多年的高速列車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)用鋁合金材料進行斷裂力學(xué)性能測試,探究其穩(wěn)態(tài)擴展區(qū)域和近門檻值區(qū)域的疲勞裂紋擴展行為,闡釋服役材料力學(xué)行為的變化規(guī)律。鑒于服役材料疲勞裂紋擴展行為的折線特征,開展不同水平預(yù)循環(huán)應(yīng)力作用下的斷裂力學(xué)實驗研究,剖析預(yù)循環(huán)應(yīng)力對材料斷裂力學(xué)性能"鍛煉"效應(yīng)的影響,建立合理的壽命預(yù)測模型,并與實測數(shù)據(jù)進行對比。研究表明:服役材料在穩(wěn)態(tài)裂紋擴展階段的疲勞裂紋擴展行為呈折線特征,近門檻值區(qū)域的延遲擴展行為是促使折線現(xiàn)象產(chǎn)生的原因;經(jīng)歷預(yù)循環(huán)應(yīng)力作用后,材料疲勞裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子范圍(da/d N-ΔK)的關(guān)系曲線在穩(wěn)態(tài)裂紋擴展的初期階段呈現(xiàn)類似服役材料的折轉(zhuǎn)行為;不同水平的預(yù)循環(huán)應(yīng)力對材料斷裂力學(xué)性能的"鍛煉"效果不同,存在能夠使材料達到最佳"鍛煉"效果的預(yù)循環(huán)應(yīng)力水平;對于折轉(zhuǎn)型da/d N-ΔK關(guān)系曲線,本工作所建立的計算模型能夠更加準確地預(yù)測材料的疲勞裂紋擴展壽命。