断口定量概率评估货车车轮辐板孔裂纹扩展速率

裂纹扩展速率是工程断裂失效预测分析的基础,采用断口定量测量裂纹扩展速率是常用的实用方法之一.分析货车车轮辐板载荷对裂纹扩展速率的影响,阐明可用裂纹扩展参数Q描述载荷分散性,进而建立了基于载荷分散性的裂纹扩展速率不确定性方程.针对货车车轮辐板孔裂纹失效,通过断口定量测量多个断口的da/dN～a数据,介绍了断口定量概率评估裂纹扩展速率的方法.断口定量分析结果与仿真计算结果相吻合.     

840D车轮辐板孔疲劳失效及裂纹容限研究

通过裂纹和断口的观察、理化检验、模拟仿真及其力学计算,分析了840D车轮辐板孔裂纹的特征、机理和原因.结果表明:裂纹属于高低周复合机械疲劳,裂纹主要在制动加机械载荷工况下萌生和扩展.统计分析确定了裂纹扩展速率,结合裂纹发展形态和理论计算给出了临界裂纹长度,进而评估出裂纹容限为20mm.     

Q345钢断裂韧性和裂纹扩展速率研究

分别对Q345钢J积分值和裂纹扩展速率进行了测定.测定了其JR曲线lnJ=5.75 0.67ln△a,J1c=184.5 kJ/m2;疲劳裂纹扩展速率方程为da/dN=3.25×10-12(△k)4.分析了显微组织对断裂韧性和裂纹扩展速率的影响,并用扫描电镜对断口进行了观察.     

SPV50Q钢的应力腐蚀开裂实验研究

基于线弹性断裂力学的方法,以SPV50Q钢材为研究对象,选用不同部位的M-WOL楔形张开加载预裂纹试样,对其在不同硫化氢体积分数及不同状态条件下的应力腐蚀开裂性能进行研究。测定出应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt和应力腐蚀开裂临界强度因子K_(ISCC)。结果表明:随着硫化氢体积分数的减小,SPV50Q钢的应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt降低,应力腐蚀临界应力强度因子K_(ISCC)增大。对SPV50Q钢进行热处理后在一定程度上能降低裂纹扩展速率da/dt,同时可提高硫化氢环境下的抗应力腐蚀开裂能力。     

金属材料疲劳裂纹扩展寿命的可靠性实验研究方法

在机械零件的疲劳试验中,一般是以出现宏观可检裂纹作为疲劳寿命的终点。事实上,金属材料的疲劳破坏经历了裂纹的形成及其扩展两个阶段。为了对机械零件进行“破损安全”设计,必须对金属材料疲劳裂纹扩展速率的概率特性和裂纹扩展寿命的分布特性进行研究。本文指出了金属材料疲劳裂纹扩展速率da/dN的测试方法上的一些注意事项,在此基础上,给出了一种切实可行的方法以分析上述特性。借助于电子计算机进行蒙特卡罗模拟,可以具体计算裂纹扩展寿命的分布,并与实测分布进行比较。一、裂纹扩展速率da/dN的四种常用表达式一般认为在单轴循环交变应力下,垂直于应力方向的裂纹扩展速率可写成如下形式     

LY12/Cu双金属层合板的疲劳性能(Ⅱ) ——角裂纹

对爆炸复合双层金属板LY12 /Cu和LY12 /LY12中L T取向角裂纹的疲劳扩展行为进行了对比性实验研究和理论分析。结果表明 ,双层金属板的界面相性能、体积分数及界面两侧材料的性能差异对层合板中角裂纹的疲劳扩展具有重要影响。对由不同金属构成的双层复合板 ,角裂纹疲劳扩展过程中试样两侧面的裂纹长度不同 ,并且随着裂纹扩展其差距逐渐加大 ,但存在最大值Δac。当两侧面裂纹长度差Δa <Δac 时 ,两侧裂纹扩展速率不同 ;当Δa≥Δac 时 ,两侧裂纹扩展速率相同。对整个裂纹扩展过程可用Δac 和其后任一侧的裂纹扩展ΔK—da/dN曲线共同描述。     

ADB610钢焊接接头概率疲劳裂纹扩展分析

采用焊条电弧焊方法对ADB610钢进行焊接,对焊接接头进行疲劳裂纹扩展试验,研究其概率疲劳裂纹扩展规律.采用两步七点递增多项式拟合方法,计算了一系列相同裂纹长度下母材区、热影响区和焊缝区的对数裂纹扩展速率方差和存活率分别为50%,90%,95%,99%,99.9%的裂纹扩展速率.结果表明,总体上母材区的裂纹扩展分散性最小,热影响区其次,焊缝区分散性最大;而且总体上存活率相同时,在裂纹扩展的初期,母材区的裂纹扩展速率最快,焊缝区的裂纹扩展速率最慢;在裂纹扩展末期,三区域的裂纹扩展快慢相当;随着存活率增大,三区域裂纹扩展快慢差别不大时所对应的裂纹长度减小.     

铸造Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展特性的研究

按照GB6398-1986试验标准,采用紧凑拉伸试样(CT)测定了铸造Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展速率da/dN,采用扫描电镜(SEM)等现代技术对断口形貌进行观察,分析了不同应力比(R值)条件下的疲劳裂纹扩展特性。结果表明,应力比R对铸造Ti-6Al-4V钛合金的裂纹扩展速率影响较大,应力比R越大,裂纹扩展速率越大。在裂纹预裂区和快速扩展区的断裂机理主要是以微区解理断裂为主,稳态扩展区主要是以疲劳条带扩展机制为主,同时也存在微区解理断裂机制。     

Ti55合金电子束焊缝氢致延迟裂纹的扩展机理

钛合金广泛应用于军事航空领域 ,但是一些钛合金在焊接条件下 ,焊缝会产生氢致延迟裂纹 ,其致裂机理尚不十分清楚。通过充氢CT(Compacttension)试件的恒载拉伸试验 ,研究了氢浓度对Ti5 5合金电子束焊缝裂纹尖端应力强度因子门槛值Kth及裂纹扩展速率da/dt的影响规律 ,分析了氢致延迟裂纹扩展的机理。结果表明 ,氢在Ti5 5合金焊缝中的固溶度约为 79× 10 -4%。当充氢浓度C0 低于 79× 10 -4%时 ,随着焊缝氢浓度C0 的增大 ,裂纹开始扩展的应力强度因子门槛值Kth迅速减小 ,而裂纹扩展速率da/dt随着C0 的增大而增大 ;C0 为 79× 10 -4%时 ,Kth为最小值并呈恒值特征。裂纹尖端应力场诱导氢原子扩散导致氢化物TiH2 析出是Ti5 5合金电子束焊缝氢致延迟裂纹扩展的主要机制     

应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响

选择含有2种不同微观缺陷的选区激光熔化TC4合金，定性研究了缺陷尺寸对稳态阶段疲劳裂纹扩展速率的影响规律，并对缺陷尺寸较小的合金，在不同应力比(R=0.1、0.3和0.5)下进行稳态阶段疲劳裂纹扩展速率对比研究。在疲劳裂纹扩展速率(da/d N，其中，a为裂纹长度，N为应力循环周次)和应力强度因子范围(ΔK)关系的基础上，利用Paris公式拟合分析，结果表明，缺陷尺寸增大导致da/d N增大，即Paris公式中的系数m不变，C增大；而随着R增大，ΔK减小，da/d N增大，同时da/d N曲线在低ΔK时汇集，即Paris公式中的系数m增大，C减小，且m和lg C之间存在线性关系，该关系不受R的影响。最终结合疲劳损伤机制，对微观缺陷和R引起的不同变化规律进行了分析。