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1.
《理化检验(物理分册)》2021,(9)
以10CrNi3MoV钢、5083铝合金、500-7球墨铸铁3种不同塑性的金属材料为研究对象,分别加工光滑和缺口试样,通过对比试样的拉伸性能及断口形貌,研究了缺口对不同塑性金属断裂行为的影响。结果表明:缺口改变了材料的应力状态,减少了剪切方向的变形,提高了试样正拉断裂的比例。对于塑性材料,缺口根部可以通过塑性变形来缓解应力集中,且缺口深度越大,材料塑性越好,抗拉强度越高;对于脆性材料,缺口根部产生的应力集中会导致拉伸过程中试样过早断裂,降低材料的抗拉强度。 相似文献
2.
疲劳是涡轮叶片的一种主要失效模式.本文开展了DD11单晶合金在650℃中温条件下2种应力集中系数(K_t=1(光滑状态)、K_t=3(缺口状态))的旋转弯曲疲劳性能研究,对比了2种应力集中系数下的疲劳强度,并开展了相关断口分析.结果表明:应力集中系数由K_t=1增大到K_t=3时,疲劳极限由446 MPa降低为311 MPa,说明DD11单晶合金疲劳性能存在应力集中敏感性;疲劳寿命由10~5提高到10~7时,光滑状态由600 MPa降低为420 MPa,疲劳强度降低幅度为180 MPa,而缺口状态由370 MPa降低为290 MPa,降低幅度为80 MPa,说明应力集中条件下DD11单晶合金的疲劳寿命对于外载变化较敏感.断口分析表明,光滑试样断口(应力500 MPa/疲劳寿命9.7×10~5)由几个相交的光滑晶体学平面组成,疲劳源萌生在距表面100μm左右的铸造孔洞;缺口试样断口(应力340 MPa/疲劳寿命8.1×10~5试样)呈平面状,与应力轴垂直,为多源疲劳模式,疲劳源观察到小刻面,在加工刀痕不连续位置萌生. 相似文献
3.
作为对海浪引起的随机载荷下船舶结构部件的冲击疲劳的基础研究,对平均应力对低碳钢冲击疲劳强度的影响进行了试验性研究。在系统地改变应力比的交变轴向载荷条件下,对四种具有应力集中系数K_t=1~4.7的圆棒进行了低周冲击疲劳试验。还对这些同样试样进行了普通疲劳试验,以便与上述试验结果进行比较。试验结果归纳如下: (1)光滑试样的断裂过程是蠕变型的,而具有大K_t值的缺口试样的断裂是开裂型的,与应力比R(最小应力■与最大应力■之比)无关。具有小K_t值的试样的断裂随应力大小和应力比的不同而不同。 (2)在蠕变型情况下,永久变形速率■和断裂循环数N_f之间的关系与R无关,但应力幅度■(=(■(1-R)/2)和N_f之间的关系明显地取决于R。在其它情况下,■和裂纹发生循环数N_c以及断裂循环数N也明显取决于R。 (3)由上述结果可以发现,除具有很大K_t值的缺口试样以外,对每种试样应力幅度■和平均应力■之间关系都可写成如下形式:式中:■应力比R=-O.8的应力幅度;■:每种试样的最大应力 (4)由普通疲劳试验获得的疲劳性状几乎和由冲击疲劳试验获得的疲劳性状相同,但应力比对疲劳性状的影响程度低于冲击疲劳试验的情形。 相似文献
4.
5.
在光滑试样表面预制深度为0.1 mm和0.2 mm的环状缺口,研究了不同缺口尺寸对7A85铝合金拉伸性能和疲劳性能的影响,并分析了7A85铝合金含缺口试样的疲劳断裂机理。结果表明,随着缺口深度由0 mm增加至0.2 mm, 7A85铝合金试样的抗拉强度、断后伸长率和疲劳强度分别下降了6%、47.5%、44.4%。缺口对7A85铝合金塑性的影响远大于拉伸强度,且其抗拉强度与疲劳强度呈线性关系。试样疲劳缺口系数随着缺口尺寸和循环次数的增加而增大。7A85铝合金试样的疲劳裂纹源通常是富铁的第二相颗粒,环状缺口根部应力集中促进了多疲劳裂纹源萌生,多个裂纹源同时扩展使得试样有效承载面积快速减少,导致疲劳寿命急剧缩短。 相似文献
6.
本文采用大型拉伸试验、V-型缺口弯曲试验和无缺口小型试样研究RSt 37-2、St 52-3、22NiMoCr37、StE 47和StE 70钢的温度与屈服强度、解理断裂强度及缺口侧壁的塑性伸长和塑性位移的关系,阐述了評定标准、特征温度T_(gy)、T_s、T_d、塑性应力集中系数以及T_(gy)的可用性。 相似文献
7.
高锰奥氏体低温钢晶界断裂应力的测定 总被引:1,自引:0,他引:1
采用77K低温四点弯曲缺口试验造成高锰奥氏体低温钢的沿晶界断裂,利用有限元对缺口塑性区应力分布的分析结果,同试样在纯弯曲载荷下断裂时缺口处的应力集中系数Q,进而求出材料的晶界断裂应力。 相似文献
8.
研究了缺口应力集中系数不同的深海潜水器耐压壳用TC4 ELI(Extra-low-interstitial)合金板材在恒总应变幅控制下的低周疲劳行为。结果表明,在应变幅较低(0.7%以下)和应变幅较高(0.8%和0.9%)条件下的光滑试样在循环初期分别发生了循环硬化和循环软化,而缺口试样在0.2%~0.7%应变幅条件下的循环初期均发生了循环硬化。通过循环载荷作用下材料滞回能的变化描述了TC4 ELI合金试样低周疲劳的损伤程度,得到了缺口应力集中系数与低周疲劳性能参数之间的关系,建立了相对裂纹萌生寿命预测模型。利用该模型能较好地预测缺口应力集中系数较低的TC4 ELI合金在高应变幅条件下的相对疲劳裂纹萌生寿命。 相似文献
9.
残余应力对金属疲劳强度的影响 总被引:17,自引:0,他引:17
张定铨 《理化检验(物理分册)》2002,38(6):231-235
残余应力对光滑试样高周疲劳极限的影响可以用Goodman关系来描述,但必须要得到残余应力作用系数m、合理地提取残余应力的表征值和区分开其它因素的影响。残余应力对缺口疲劳极限的作用大于对光滑试样的作用,是由于残余应力也存在应力集中现象,而且不易衰减。残余应力的应力集中系数不仅与缺口几何因素有关,还与材料特性有关。试验研究还表明,表层残余压应力对于承受轴向载荷且疲劳残纹萌生于表面的零件也十分有益。 相似文献