EH36钢连铸坯角部横裂热模拟试验研究

针对某钢厂EH36钢300 mm厚连铸板坯的角部横裂问题,应用Gleeble—3800热模拟试验机研究了EH36钢的缺口试样在结晶器与二冷矫直区分别产生裂纹的差异.研究表明,结晶器产生的裂纹特征与二冷矫直区产生的裂纹特征在氧化程度上有着显著差异,据此可以判定EH36钢300 mm厚连铸板坯的角部横裂产生位置,为调整工艺参数提供参考.     

基于BS7910标准含埋藏裂纹缺陷管线的一级安全评定

针对X80管线在生产制造过程中产生的埋藏裂纹缺陷,采用标准《焊接结构缺陷验收评定方法指南》(BS7910)中的一级评定方法,分别对存在于管道焊缝中的间距不同、位置不同、数量不同的埋藏裂纹缺陷进行安全评定,并给出了断裂比、载荷比、有效裂纹尺寸以及允许裂纹尺寸,为该类缺陷的返修、放行或报废处理提供一定的理论参考,有极大的工程意义.     

CSP工艺Q235 B热轧带钢边部裂纹成因分析

为减少采用CSP工艺生产的Q235B热轧带钢边部裂纹缺陷,分别在Q235 B连铸坯和热轧带钢裂纹处进行取样,通过宏观形貌、金相组织、扫描电镜及能谱分析等方法,研究铸坯角部横裂纹与热轧带钢边部裂纹的演变规律和形态变化. 结果表明,结晶器卷渣、冷却不均匀是产生连铸坯角部裂纹的主要原因;第2道次过渡带钢的金相组织中出现混晶现象,裂纹边上存在脱碳现象;热轧带钢边部裂纹主要源自于铸坯裂纹,并在轧制过程中得到扩展. 根据连铸工艺参数,对边部裂纹缺陷率与液渣层厚度、保护渣消耗量、结晶器振动参数、中间包过热度、结晶器传热参数以及铸坯宽度的关系进行统计分析,并提出相应的边部裂纹控制工艺措施.     

基于非线性时间反转声学的LY12板材裂纹识别

传统超声方法是根据线性声学原理检测的,这对于疲劳损伤尤其是微小疲劳裂纹的识别,存在灵敏度和精度不高的问题.针对此问题,提出了一种非线性声学和时间反转法联合识别介质中的疲劳裂纹.利用超声换能器、非接触激光测振仪、数字示波器和任意波形发生器等组建了铝合金板材微裂纹试验系统.以LY12铝合金板材为研究对象,研究了单频超声波激励下,试样缺陷处的非线性时间反转声学特征.不同时间反转窗的试验表明:三次谐波信号是表征裂纹存在的最佳时间反转窗.通过对试样裂纹处的逐点扫描获得了LY12铝合金薄板微裂纹位置和大小与三次谐波聚焦峰值幅度之间的关系,根据此研究结果,可以对LY12铝合金板材中裂纹的大小和位置做出识别.     

Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹开裂角的光弹性试验研究

通过带ⅠⅡⅢ复合型半圆形裂纹的三维光弹性模型的破坏性试验,测量了ⅠⅡⅢ复合型裂纹前沿不同位置处的开裂角.用应力强度因子KⅠ、KⅡ、KⅢ的测量结果和最大周向应力理论,计算了ⅠⅡⅢ复合型裂纹的开裂角.试验测得的结果具有较好的规律性,并且与计算结果较为接近.     

低温环境下十字形非传力角焊缝接头的疲劳性能

为了研究低温环境下钢桥焊接细节的疲劳行为和性能,以典型的十字形非传力角焊缝接头为对象,开展室温和?60 °C下的高周常幅疲劳试验;基于三维裂纹扩展数值模拟,分析低温对该焊接细节疲劳裂纹扩展寿命的影响机理. 结果表明,该焊接细节的室温和?60 °C条件下试验S-N疲劳寿命未表现出显著区别,初始焊接缺陷裂纹会在细节焊趾处的多个位置同时扩展;由低温环境导致的钢材断裂韧性的降低不会对该焊接细节的疲劳寿命产生明显影响. 虽然低温会增强钢材抵抗疲劳裂纹扩展的能力,但是该焊接细节的疲劳寿命主要受焊接过程产生的多样化初始裂纹缺陷因素控制;建议采用考虑多裂纹耦合扩展的三维裂纹扩展数值模拟来更加精确地预测疲劳裂纹扩展寿命.     

管道承压能力逆转原因探讨

比较了金属材料中短裂纹与长裂纹的扩展差异,短裂纹的扩展表现为裂纹的群体行为,短裂纹不仅会在应力作用下发生扩展,而且裂纹之间还有相互作用,相邻裂纹会在扩展的基础上发生合并,形成主导裂纹,而长裂纹的扩展表现为裂纹的个体行为.管道在制造、运输、敷设过程中产生的裂纹和缺陷是产生"承压能力逆转"的原因.用断裂力学中裂纹扩展的原理分析和研究了管道产生"承压能力逆转"的过程,并提出了相应的防范措施.     

异型坯主要质量缺陷及控制措施

在异型坯连铸的生产实践中,遇到了中心裂纹、腹板内裂纹、表面纵向裂纹、鼓肚变形几种常见的异型坯质量缺陷,本文论述以上质量缺陷产生的原因,如何采取相应的措施来进行有效控制,改善铸坯质量。     

基于有限元重合网格法的等大共面的三维表面裂纹交互因子研究

有限元重合网格法是一种发展中的简单、可行的多尺度有限元分析方法,文中将该方法扩展应用于分析三维线弹性断裂力学多裂纹问题.详细地介绍了有限元重合网格法在多裂纹问题中的基本原理,并以受远端均匀拉伸应力作用的含2个等大共面的半椭圆表面裂纹的有限宽有限厚板为例,用该方法计算分析三维多裂纹交互因子,同时详细讨论了结构几何参数、裂纹形状参数、相对裂纹位置和裂纹前沿位置对裂纹交互因子的影响.     

纯铝定向凝固板坯裂纹形成机理的研究

采用连续定向凝固的方法制备出了尺寸为400 mm×100 mm×20 mm、表面光亮、柱状晶沿板坯长度方向生长的纯铝板坯。对板坯表面裂纹种类进行了归类,对裂纹的形成因素进行了分析。实验结果表明:用连续定向凝固方法制备的纯铝板坯表面缺陷主要有板面上横裂纹和角部横裂纹两种,其长度从2 mm到4 mm不等,深度最大可达4 mm,且表面横裂纹的分布方式各异,有轴向、径向平行分布和局部横裂纹。工艺参数匹配、结晶器表面光洁度、初始冷却距离内导热能力的变化及引锭板的对中等因素是影响板坯表面质量的关键因素。     

含裂隙无腹筋梁的抗剪承载能力

分析混凝土梁内部既有裂隙的位置及角度对无腹筋梁抗剪承载力的影响, 制作多组含既有裂隙的试验梁, 进行梁的三点弯曲试验, 研究位于梁跨中和梁侧基本拱体范围内既有裂隙对无腹筋梁抗剪承载力的影响及裂缝扩展规律。结果表明: 梁上的既有裂隙对梁的抗剪承载力有削弱作用; 在其他条件相同的情况下, 梁跨中既有裂隙的裂尖距离梁底中部越近, 对无腹筋梁抗剪承载力的削弱作用越大; 梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度越高, 对无腹筋梁抗剪承载力的削弱作用越大;梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度越高, 梁底裂缝越容易扩展通过既有裂隙的两个裂尖, 反之, 梁底裂缝可扩展至既有裂隙中部。     

大跨径连续箱梁加固新浇混凝土裂缝原因及控制

介绍了一座主跨80 m的多跨预应力混凝土变截面连续箱梁主桥,在维持通车情况下在箱内浇注大批量混凝土,但新浇腹板混凝土受到旧腹板约束而引起收缩裂缝,对新增混凝土裂缝情况介绍、原因分析及控制措施。     

不同状态590车轮钢的疲劳裂纹原位分析

本文结合车轮钢复杂的制备过程,利用激光共聚焦显微镜研究了车轮钢热轧态、冷变形态、焊接态疲劳裂纹萌生及扩展的过程。研究发现：冷变形10%板的裂纹萌生最早,热轧板介于中间,焊接接头启裂最晚。变形10%的样品,裂纹的扩展速度最高。焊接态裂纹扩展的速度居中,热轧态最低。热轧态的疲劳裂纹扩展速度呈现由低到高逐渐变化的过程,开始阶段扩展速率较低,然后进入缓慢增长区,随着裂纹长度的增加,应力强度因子也随之增大,裂纹扩展速度迅速提高。通过背散射电子衍射分析发现,疲劳裂纹的萌生与位错滑移过程密不可分。铁素体组织中裂纹萌生与{001}<110>织构强度直接相关。     

含单个孔洞大理岩裂纹扩展细观试验和模拟

采用扫描电镜实时观测系统,对含单个孔洞大理岩进行了单轴压缩试验,实时观测了大理岩加载过程中裂纹的萌生、扩展、演化和贯通特征,获得了不同应力下大理岩裂纹扩展过程,试验结果表明:大理岩裂纹首先在孔洞周边的拉伸应力集中区域产生,随后沿加载方向或晶粒边界逐渐向试样端部或边界薄弱部位扩展.考虑岩石材料非均质性,采用岩石破裂过程分析系统,进一步对两种非均质岩样进行了数值模拟分析,模拟结果再现了两种晶粒大理岩试验过程中裂纹的扩展特征.试验和模拟得到的裂纹扩展规律吻合较好,非均质性(晶粒及其尺寸)对岩样中裂纹扩展特征具有较大的影响.     

采动影响下厚湿陷性黄土层拉伸裂缝预测研究

在受到采动影响下,为了预计湿陷性黄土地表生成裂缝的区域,提出了湿陷性黄土极限抗拉强度与采动影响而形成的拉伸变形相结合的方法,判断地表生成裂缝的区域.如果在采动影响下的拉伸变形量大于湿陷性黄土极限抗拉强度,则在该区域生成地表裂缝,否则不生成裂缝.利用概率积分法求得移动变形分量,并推导出了最大拉伸变形和最小压缩变形;根据黄土的力学参数,求得地表产生裂缝的极限抗拉变形.以常村矿为例,得到在该工程地质条件下,地表产生最小拉伸变形为3.9 mm/m,裂缝角为60°.     

Spatial–temporal evolution of gas migration pathways in coal during shear loading

Custom designed and built meso shear test equipment was used to examine the shear crack propagation in gassy coal under different gas pressures. The spatial–temporal evolution of gas migration pathways in the coal during shear loading was also researched. The results show that gas pressure can hasten crack growth at the shear fracture surface, can reduce the shear strength of gassy coal, and can accelerate the shear failure process. Shear failure in gassy coal exhibits five stages: the pre-crack stage; the stable crack growth stage; the unsteady crack growth stage; the fracture stage; and, finally, the friction crack stage. The shear breaking creates two kinds of crack, shear cracks and tensile cracks. Cracks first appear in the shear plane at both ends and then extend toward the center until a shear fracture surface forms. The direction of shear crack propagation diverges from the predetermined shear plane by an angle of about 5°–10°.     

风力机叶片裂纹特征的小波尺度谱识别

为了在强大噪声干扰下提取风力机叶片的早期裂纹特征,识别不同种类的裂纹,通过搭建声发射设备检测风力机叶片复合材料块实验平台,采集扩展裂纹与萌生裂纹的声发射信号,并借助小波尺度谱优越的时频分析性能来有效提取裂纹信号的特征,以区别扩展裂纹和萌生裂纹.实验结果表明,小波尺度谱能有效提取非线性、非平稳信号中的故障特征,优于小波分析方法.通过实验研究,得到了识别扩展裂纹和萌生裂纹的判据,建立了基于声发射和小波尺度谱的风力机叶片裂纹识别新方法.     

省煤器联箱接管座与管排焊接接头泄漏原因分析

通过宏观分析、化学组成分析、金相分析、扫描电镜分析等方法,对省煤器联箱接管座与管排焊接接头泄漏原因进行了分析。结果表明,焊接管化学成分、换算强度均符合GB5310—2008标准要求。熔合区、过热区晶粒组织粗大,甚至形成魏氏组织,使这一区域性能弱化。省煤器联箱接管座与管排焊接接头穿孔是因应力作用下在熔合区、过热区薄弱处首先产生微裂纹,启裂后虽未形成贯穿裂纹,但微裂纹导致缝隙腐蚀,缝隙腐蚀加速裂纹由内向外深化和扩展直至穿孔,产生泄漏。     

蒸汽发生器传热管裂纹断口电子金相分析

为了判断某蒸汽发生器传热管的开裂性质和影响因素,用电子显微镜对该蒸汽发生器传热管管束裂纹进行断口电子金相分析.通过对管束大量电子断口的观察分析,证明了断口为准解理断裂,具有河流花样的特征.根据电子衍射和电子探针对管束断口腐蚀产物和夹杂物的分析计算,确定了腐蚀产物和夹杂物的成分.由断口形貌特征及对比试验可以确认该蒸汽发生器传热管管束发生应力腐蚀开裂,是一种脆性的穿晶断裂.