1、工程中很多金屬構件工作在高溫下并承受著交變載荷，容易產(chǎn)生高溫疲勞斷裂。隨著冶煉和金屬探傷技術的進步，實際構件存在長裂紋的機會不大，且大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明構件的疲勞壽命絕大部分都消耗在微觀短裂紋階段(MSC)，這就使得對于高溫疲勞短裂紋方向的研究變的尤為重要。短裂紋行為與長裂紋行為有很大不同，其萌生、擴展等行為受到微觀組織結構的強烈作用，諸如晶粒大小、晶粒取向、晶界分布、及材料成分等都影響著短裂紋的行為，使之與長裂紋相比有更大的隨機性。加之高

2、溫帶來的表面氧化及晶界滑動作用，更使得高溫疲勞短裂紋行為的微觀機理變的復雜有待深入研究。相比于晦澀的數(shù)學模型，物理模型能夠更直觀的反映問題，特別是當研究對象具有較大隨機性時其優(yōu)勢就更加明顯了。因此建立物理模型，進行數(shù)值模擬是揭示高溫疲勞短裂紋行為微觀損傷機理，并實現(xiàn)疲勞壽命預測的重要研究手段。以往數(shù)值模擬對于微觀組織結構的考慮不夠全面有較大的局限性，有必要對模擬的方法進行進一步的探索。
　　本文采用部分腐蝕的20＃鋼試件進行大量高

3、溫低周疲勞試驗，觀察不同試驗條件下試件表面微觀組織結構對裂紋行為的影響，統(tǒng)計整理試驗數(shù)據(jù)，建立了高溫下疲勞短裂紋的物理模型?；谀Ｐ停捎肕atlab軟件編寫程序實現(xiàn)對短裂紋行為的數(shù)值模擬。具體工作如下:
　　1、進行大量高溫低周疲勞試驗，總結了高溫下多晶體金屬的疲勞短裂紋萌生、擴展、合體、干涉等行為的規(guī)律。發(fā)現(xiàn)裂紋萌生主要是由鐵素體晶粒內(nèi)的滑移帶在晶界和試件表面產(chǎn)生的位錯積累造成的，既有駐留滑移帶開裂引起的穿晶萌生，又有晶界開裂

4、引起的沿晶萌生;由于高溫的作用，裂紋初期的擴展多數(shù)都是沿著晶界進行的，而且珠光體對裂紋擴展有著強烈的阻礙作用;當裂紋尖端塑性區(qū)重合時裂紋發(fā)生合體，塑性區(qū)的大小和裂紋長度及加載應力狀態(tài)密切相關;相鄰裂紋的干涉行為在試驗中表現(xiàn)的非常明顯，主裂紋周圍少有長度超過3個晶粒尺度的裂紋。
　　2、用修正的voronoi多邊形模擬了金屬表面的微觀組織結構。區(qū)分了鐵素體與珠光體晶粒，用特定的隨機數(shù)組使珠光體呈帶狀分布;賦予鐵素體晶粒以3*3的隨機