摘要:结构钢是一种应用广泛的工程结构材料。初始缺陷的损伤演化会严重影响结构的安全性能。为了更准确的预测结构钢超低周疲劳寿命,本文在Rice-Tracey模型和GTN模型的基础上,提出了一种考虑缺陷密度的超低周疲劳断裂模型。对Q235钢光滑圆棒试件进行单轴拉伸试验和循环加载试验,结合ABAQUS有限元分析,得到了材料的性能参数和混合强化参数。通过缺口圆棒试件单轴拉伸试验和循环加载试验,结合ABAQUS有限元分析,校准了Q235钢空穴增长模型(VGM)和循环空穴增长模型(CVGM)的韧性参数。为了验证新模型的正确性与准确性,将CVGM模型和本文新模型的寿命预测结果与9组缺口试件循环加载试验结果进行对比。结果表明:CVGM模型和考虑空穴密度的超低周断裂模型的预测结果与试验结果较为接近,且本文所提新模型的精度更高、离散性更小,需要校核的参数更少,表明所提出的考虑缺陷密度的超低周疲劳断裂模型可用于钢结构超低周疲劳断裂寿命预测。