AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能研究

利用高频疲劳试验机对AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能进行了试验研究,给出了本实验条件下的S-N曲线,得到循环基数为107的疲劳极限是15.3MPa,并与相同材料光滑试样疲劳性能对比.运用扫描电镜对断口形貌进行了观察,分析了断裂机理.经分析认为:AZ31B挤压镁合金螺纹型缺口试样高周疲劳的断裂过程包括裂纹萌生、裂纹扩展、最终断裂3个阶段,疲劳源主要发生在螺纹根部,为多发性裂纹源;裂纹扩展区微观断口具有典型的解理断口形貌,断裂表现为脆性断裂.     

考虑初始等距共线微裂纹列影响的Ⅲ型裂纹体的蠕变断裂分析

在工程中,特别是对长期持续荷载作用下带裂纹的构件,裂纹扩展寿命的预测是一个十分的问题,由于混凝土、岩石等材料中存在着大量的初始微裂纹,要研究这一类材料断裂问题就必须研究主裂纹与微裂纹之间的相互作用,依据宏观裂纹－微裂纹相互作用模型和蠕变裂应力强度因子理论,对具有初始等距共线微裂纹列影响的反平面Ⅲ型裂纹体的蠕变断裂问题进行了分析,并给出了混凝土Ⅲ型裂纹体的蠕变断裂应力强度因子与裂纹体初始应力强度因子的关系。     

基于3D-ILC含60°平行双内裂纹脆性巴西圆盘断裂特性

裂纹间的相互作用是断裂力学的重要研究内容,但针对3维内裂纹的扩展规律及相互作用的研究较少。基于3D-ILC技术,在完整巴西圆盘内部制作平行双内裂纹,开展含60°双内裂纹单轴压缩试验,记录裂纹扩展过程,得到裂纹起裂及破坏荷载,分析双内裂纹相互作用下的应力双折射规律、裂纹扩展形态及断口特征。基于M积分及应变能密度因子理论进行数值模拟,揭示K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ的分布规律,实现双内裂纹扩展路径及平行裂纹相互作用模拟,并与试验进行对比。结果表明:1)基于3D-ILC的平行双内裂纹扩展破坏试验规律显著,证明了该技术在多内裂纹相互作用试验研究中的适用性;2)试样裂纹形态主要有上翼裂纹、下翼裂纹、竖直裂纹及贯穿型裂纹,翼裂纹断口光滑区为Ⅰ–Ⅱ型复合裂纹,裂纹侧面为Ⅰ–Ⅱ–Ⅲ型复合裂纹,呈现矛状断口;3)含60°双内裂纹试样破坏荷载为完整试样的17.73%,内裂纹扩展速度与加载力为非线性关系;4)双内裂纹尖端之间存在屏蔽作用,使扩展呈现明显反对称的裂纹形态;5)基于M积分的K分布及基于应变能密度因子理论裂纹扩展路径与试验规律一致。结果为3维内裂纹Ⅰ–Ⅱ–Ⅲ型复合断裂及多裂纹相互作用研究提供了物理试验及数值模拟参考。     

含裂纹的梭形薄壁圆柱壳结构应力强度因子分析研究

应力强度因子是表征裂纹尖端应力场奇异强弱的物理量,对裂纹的扩展和构件失效具有一定的意义,针对梭形薄壁圆柱壳结构断裂问题,基于J积分理论,采用有限元方法研究了含有环向裂纹的梭形薄壁圆柱壳结构在偏心受压下的断裂力学响应,分析了荷载的大小、偏心度、裂纹长度、梭形结构的楔率对裂纹应力强度因子的影响,计算结果表明:裂纹长度、荷载以及楔率对应力强度因子影响很大,而且这些参数是相互影响的.最后根据计算数据拟合出偏心受压梭形圆截面的应力强度因子的计算公式,并和相关的计算结果进行了比较,证明了该公式的可行性.     

物理裂纹的应力场和位移场

本文从Mycxe应力函数出发,推导了Ⅱ、Ⅲ型物理裂纹的应力和位移的公式,讨论了尖端处应力的固有性质。推出了Ⅰ、Ⅱ型物理裂纹的应力强度因于K_1和K_2m。给出了尖裂纹前缘应力和位移的精确解,对用有限元法和光弹性法计算裂纹的应力强度因子有一定帮助。 目前通行的裂纹尖点的应力和位移公式,是理想尖裂纹前缘应力和位移的主项。但是材料中实际存在的裂纹,其尖端必然具有无限小的曲率半径,一般称为物理裂纹(或钝裂纹)。钢铁研究院的同志[1]指出:现实世界上并不存在理想尖裂纹,要解释断裂现象必须考虑裂纹尖端的钝化。 其次用有限元法和光弹性法计算和测量裂纹尖端的应力场和位移场也需要应力和位移的精确解,所以对钝裂纹前缘的应力场和位移场的研究有重要的意义。 文献[2]对Ⅰ型裂纹进行了详尽的探讨,兹不赘述。本文仅就Ⅱ型和Ⅲ型问题作一些讨论。     

激光预制裂纹槽的断裂分析

进行了单边激光加工裂纹槽试样轴向拉伸试验。试样取自用高碳微合金非调质钢(C70S6)锻造的连杆。分析了激光预制裂纹槽对材料断裂的影响,并与线切割和拉削加工裂纹槽拉伸断裂试样进行了断口分析和断裂载荷的对比。结果表明:采用激光预制裂纹槽试样的断口具有最小的裂尖塑性变形区域,与有相同裂纹槽深度的线切割和拉削加工裂纹槽试样相比,其拉伸断裂载荷分别小20%和30%左右。在试验结果基础上确定了激光加工裂纹槽的等效临界应力强度因子为25.51 MPa.m1/2。本文结果可用于激光预制裂纹槽的连杆裂解载荷参数计算。     

考虑初始等距共线微裂纹列影响的Ⅰ型裂纹体的蠕变断裂分析

利用宏观裂纹-微裂纹相互作用模型和蠕变断裂应力强度因子理论,对具有初始等距共线微裂纹列影响的平面Ⅰ型裂纹体的蠕变断裂问题进行了分析.并给出了混凝土Ⅰ型裂纹体的蠕变断裂应力强度因子与裂纹体初始应力强度因子的关系式.     

基于3D-ILC含60°平行双内裂纹脆性巴西圆盘断裂特性

裂纹间的相互作用是断裂力学的重要研究内容,但针对三维内裂纹的扩展规律以及相互作用的研究较少。基于3D-ILC技术,在完整巴西圆盘内部制作平行双内裂纹,开展含60°双内裂纹单轴压缩试验,记录裂纹扩展过程,得到裂纹起裂及破坏荷载,分析双内裂纹相互作用下的应力双折射规律、裂纹扩展形态及断口特征。基于M积分及应变能密度因子理论进行数值模拟,揭示KⅠ,KⅡ,KⅢ分布规律,实现双内裂纹扩展路径及平行裂纹相互作用模拟,并与试验进行对比。结果表明：(1)基于3D-ILC的平行双内裂纹扩展破坏试验规律显著,证明了该技术在多内裂纹相互作用试验研究中的适用性得到证明;(2)试样裂纹形态主要有上翼裂纹、下翼裂纹、竖直裂纹及贯穿型裂纹,翼裂纹断口光滑区为I-II型复合裂纹,裂纹侧面为I-II-III型复合裂纹,呈现矛状断口;(3)含60°双内裂纹试样破坏荷载为完整试样的17.73%,内裂纹扩展速度与加载力为非线性关系;(4)双内裂纹尖端之间存在屏蔽作用,使扩展呈现明显反对称的裂纹形态;(5)基于M积分的K分布及基于应变能密度因子理论裂纹扩展路径与试验规律一致。结果为三维内裂纹I-II-III型复合断裂及多裂纹相互作用研究提供了物理试验及数值模拟参考。     

开口圆环紧凑拉伸断裂韧度试样的应力强度因子K_1有限元——J积分计算

为了把断裂力学原理应用于工程实际,测定金属材料的断裂韧度值,需要找到相应条件下裂纹尖端的应力强度因子 K_1。近年来通过解析法、近似计算法、光弹性法,已对很多具有初始裂纹构件及试样的应力强度因子进行了研究,并积累了大量资料。但有时为了解决特殊问题,不得不采用形状特殊的试样来测定材料的平面应变断裂韧度值K_(1c)。本文所计算的试样的应力强度因子 K_1,就属于这种情况。     

关于各向异性纤维复合材料板Ⅲ型，混合型裂纹尖端的应变能释放率

研究各向异性纤维复合材料板的断裂问题．首先给出了Ⅰ、Ⅱ混合型，Ⅲ型裂纹尖端的应力与位移公式的极坐标形式．其次将应力与位移代入应变能释放率的基本公式，推出了Ⅰ、Ⅱ混合型，Ⅲ型以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ混合型裂纹尖端应变能释放率的具体计算公式。     

用相关分析法预测混凝土断裂能G_F

断裂能ＧＦ是混凝土非线性断裂力学分析的一个重要参数，试验表明具有尺寸效应。我国学者证明在试件高度达到２ｍ时，断裂韧度ＫＩＣ已无尺寸效应。本文应用相关分析法建立了ＧＦ与ＫＩＣ之间的线性关系，从而可以用无尺寸效应的ＫＩＣ预测相应的ＧＦ，供工程结构初步分析用。     

断裂力学在模具中应用的几个问题

简述了线弹性断裂力学在模具的选材、制订加工工艺等方面的应用,给出了不扩展短裂纹临界裂纹尺寸α_c的估算式,列举了对短裂纹寿命的影响因素,并讨论了动态断裂力学等问题。     

Practical assessment of rock damage due to blasting

Blasting is the most cost effective methodology to break rock for mining or civil engineering applications.A good production blast will break only the rock that is needed to be removed, leaving the host rock with minimal damage. The control of rock damage due to blasting is very important when it comes to mine or construction design, safety, and cost. Damage to the host rock due to a production blast could result in failures, overbreak and unstable ground. Knowing how far the fractures generated by a production blast will go into the host rock is a valuable tool for engineers to design a safe highwall while keeping the actual excavation close to the design. Currently, there are several methods available to predict damage due to blasting. The accuracy of many of these methods is questionable, and in most cases, the methodologies over predict the results. This often leads to inefficient mines and poor construction works. When the current methodologies are reviewed, each one presents sound approaches, but in many cases they also lack consideration of other variables that, according to the authors, need to be included when predicting blast damage. This paper presents a practical methodology to assess the rock damage from blasting by combining other methodologies. The proposed method allows consideration of more variables when compared to available methods, resulting in a more accurate rock damage assessment. The method uses the estimation of the generated levels of peak particle velocity with the distance from a production blast presented by Persson and Holmberg, the peak particle velocity damage ranges proposed by Forsyth and the relationship between the static compressive strength and dynamic compressive strength of rocks from Liu. The new methodology was validated using the data published in a large-scale study performed in granite by Siskind.     

浅谈低渗透油藏的增产技术改造

低渗油藏资源丰富,分布面广,开采难度大,要使低渗透油藏得到有效开发,必须对低渗透油藏的增产技术进行改造。水力压裂技术、爆炸压裂技术和复合技术是低渗透油藏增产技术改造的具体方法。它们具有独特的优势,在生产中发挥了不同的作用,但也存在着不足,对其进行改造时,在理论上要注意多学科的交叉运用,以油藏地质和油藏保护为出发点;在实践上将现有的多种技术结合起来联合作业,实现优势互补,降低作业成本。     

确定复合型裂纹断裂角的图解法

木文将Erdogan,Sih的最大周向应力理论及Palaniswamy的能量释放率理论所提出的确定Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹断裂角θ_0的解析方程变换成图解方程,进而作出K_1/K_(11)—θ_0和K_(11)/K_1 —θ_0曲线,对复合型裂纹断裂角θ_0的确定提供了一个非常简便的方法。     

10MoWVNb钢的板对接焊接接头裂纹的研究

对10MoWVNb钢母材对接接头侧弯试验产生裂纹的断口进行了金相、扫描电镜及电子探针的分析,找出了侧湾开裂的主要原因,制定了合理的焊接规范参数和工艺,保证了焊接接头的性能要求．     

层状材料的裂纹动力学问题

本文应用积分变换方法给出了层状介质中受冲击载荷的裂纹动力学问题解的一般表示,并对受冲击力作用的问题利用Copson方法给出了解。这里仅限于不同的各向同性介质组成的层状材料,但其方法也不难推广到不同的各向异性材料组成的层状结构中。     

深、浅裂纹的三维研究

本文对w/a=0.1,0.3,0.5的三点弯曲试件进行三维弹塑性有限元计算和实验研究。由计算结果分析了深、浅裂纹试件在裂纹尖端附近的静水应力σH、裂纹张开位移和塑性区的分布,得出了二维计算和实验所不能得出的一些结论。     

裂缝性油气藏勘探技术与应用

裂缝不仅是决定低渗透储层产能的关键因素,而且也直接控制着裂缝性油气藏的形成与分布。裂缝性储层识别与评价一直是油气藏勘探的重点和难点,而地质资料分析只是作为裂缝分布的一种定性测算,测井中的裂缝鉴定虽能达到定量水平,但只是小范围的、局部的。地震资料虽是大范围的,但其对地层的分辨率较低。因此,综合应用各种资料描述和预测裂缝分布是裂缝性油气藏勘探的基本思路。     

基于双判据法的压力容器缺陷评定技术

介绍了双判据法的由来和基本概念,分析总结了双判据法近年来的发展及改进情况,对Ｒ６－Ｒｅｖ．３所推荐的３种选择进行了分析比较,综述了基于双判据法的压力容器缺陷评定技术的应用和发展。