材料和构件在循环过程中的损伤一直是工程中广受学者和研究人员关心的热点问题。研究材料的损伤行为,首要的问题是选择合适的损伤变量来表征和描述材料的损伤状态。近年来国内外学者对于单调拉伸、应变控制低周疲劳循环、应力控制高周疲劳循环过程中疲劳损伤演化的研究已有较多的研究,但对于非对称应力控制棘轮-疲劳交互作用循环过程中的损伤研究还很少见。本文针对循环硬化的304不锈钢、循环稳定的退火42CrMo钢和循环软化的调质42CrMo钢进行了非对称应力循环下棘轮-疲劳交互作用过程中的损伤演化研究。本文主要开展了如下工作:1.用弹性模量的变化来定义损伤变量,研究了三种循环特性材料(循环硬化、循环稳定、循环软化)在单轴棘轮-疲劳交互作用下的损伤演化特征,揭示了平均应力、应力幅值对损伤的影响。2.从轴向弹性模量变化角度讨论了 304不锈钢、退火42CrMo钢以及调质42CrMo钢在非比例多轴加载路径下的棘轮-疲劳交互作用过程中的损伤演化特征,分析了非比例多轴加载下加载路径、应力幅和平均应力等因素对不同循坏特性材料损伤的影响。3.根据三种循环特性材料在单轴非对称加载下的损伤演化特点,基于棘轮损伤和疲劳损伤的叠加,提出了一种考虑棘轮-疲劳交互作用的损伤演化模型。该模型能较好的反映平均应力对损伤的影响,也能体现疲劳失效和棘轮失效损伤临界值的不同。该模型形式简单,变量易测,引入应变寿命曲线来预估疲劳寿命,避免了传统疲劳损伤模型需要准确知道实际疲劳寿命的不足,便于工程应用。