定向有机玻璃裂纹扩展性能试验研究

有机玻璃由于具有较好的强度和透光性而广泛应用于飞机风挡及座舱盖等结构中,其抵抗裂纹扩展性能对飞机安全性及使用寿命具有重要的影响。采用中心裂纹拉伸(CCT)试样对三种定向有机玻璃进行了疲劳裂纹扩展试验,采用七点递增多项式法对试验结果进行处理,求得不同试验条件下定向有机玻璃疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子的关系式,对比分析了相同条件下三种定向有机玻璃的疲劳裂纹扩展性能,考核了应力比及残余应力对疲劳裂纹扩展速率的影响,为飞机座舱盖航空有机玻璃选材、使用及维护提供了试验依据。     

S38C车轴钢的旋转弯曲和超声振动疲劳性能研究

选取经硬化（强化）处理的S38C车轴钢小试样,分别采用旋转弯曲疲劳试验机和超声振动疲劳试验机进行疲劳试验,研究其旋转弯曲和超声振动疲劳性能。研究表明,对于具有低温回火马氏体组织的S38C车轴材料,若以4×108周次不发生疲劳破坏的最大应力为疲劳极限,旋转弯曲疲劳试验得到的疲劳极限为775 MPa,超声疲劳试验得到的疲劳极限为675 MPa。通过升降法试验得到(旋转弯曲加载)的具有低温回火马氏体组织的S38C材料在108周次的疲劳极限：对应失效概率10%、置信度95%的疲劳强度下极限为707 MPa;对应失效概率1%、置信度95%的疲劳强度下极限为647 MPa。     

高速列车S38C车轴外物致损模拟与疲劳性能研究

外物致损是造成高速列车车轴疲劳失效的典型因素之一。采用立体显微镜分析CRH2系列高速列车S38C车轴表面的损伤,借助轻型空气炮向取于S38C车轴表面的四点弯曲疲劳试样发射多种角度、速度的球形和正方形钨钢弹体,模拟外物致损。采用逐步加载法来确定损伤试样的疲劳强度,在场发射扫描电镜下观测损伤特征和疲劳断口形貌。结果表明,车轴表面的损伤大部分是刮擦,少部分是缺口。球形弹体垂直冲击损伤随着速度的增大变得逐渐恶劣,材料缺失和微裂纹分布在损伤边缘,底部出现绝热剪切带引发的裂纹;球形弹体斜冲击损伤出射区主要以形变和剪切作用下的掉块为主;方形弹体冲击损伤形态各异。不考虑损伤形成的工况,试样疲劳强度随着损伤深度的增加而降低,深度作为损伤评价参数具有可操作性,本研究为车轴外物致损检修标准的制定提供参考。     

16Mn钢短裂纹疲劳扩展性能的试验研究

通过对带有表面盲孔的16Mn钢圆棒试样的疲劳试验,获得了试样盲孔边缘疲劳短裂纹的扩展规律。文中给出了有关试验结果,藉此建立了短裂纹表面长度与疲劳循环数间的关系以及裂纹扩展速率与疲劳载荷和裂纹尺寸之间的定理描述式。本文结果有助于加深对16Mn钢试样疲劳损伤过程的认识。     

疲劳裂纹扩展时焊接残余应力分布的测定

本文采有沿焊缝分段切割，依次释放残余弹性变形的方法，测定了沿焊缝横向残余应力的分布规律。由于切割试样可近似地模拟疲劳裂纹扩展，通过测量释放的应力，计算出残余应力的分布，可分析残余应力对疲劳裂纹扩展速率的影响规律。     

飞机座舱风挡框架材料横向裂纹扩展性能研究

试验研究了 CCT试件在等幅载荷谱作用下的裂纹扩展性能 ,拟合得到了 Paris公式材料常数 c,n,并分析了其统计分布特性 ,检验了平均值 c,n的合理性 ;计算得到了材料的 P- a- N曲线及试件本身的 a- N曲线 ,为飞机座舱风挡框架结构损伤容限分析奠定了基础     

42CrMo4钢疲劳裂纹扩展时的残余应力及其变化

对４２ＣＣｒＭｏ４钢质调质试样疲劳裂纹扩展时的表面残余应力测定表明，在裂纹尖端前方和裂纹两则一定范围生成残余应力，裂纹尖端处压应力最大。随着裂纹的扩展压应力范围增大，最大压应力增加，表明残余应力始终处于一动态再分布过程中，与裂纹尖端区域的塑性变形直接相联系。裂纹扩展时残余应力的真实分布状态，按理想模型已不能作出圆满描述。由于裂纹尖端塑性变形区较小，选用合适的Ｘ线光栅孔长测的残余应力较为真实。     

用一种新型试板研究角裂纹的疲劳扩展性能

1 引言压力容器接管拐角处裂纹的存在及在交变载荷工况下的疲劳扩展将导致压力容器失效的问题,已成为国内外压力容器研究领域中的一项重要课题。对这一课题进行研究所采用的试验方法大致分为两类,即真实容器接管结构的试验和非容器模拟试板的试验,后者具有简单易行、节省费用的优点。目前报导的是采用单轴向加载试板,而实际生产中的中     

表面疲劳短裂纹在残余压应力场中的扩展

研究Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８镍基合金表面短裂纹在喷丸残余应力场中的扩展行为。用扫描电镜中的疲劳加载装置对表面裂纹的闭合行为进行原位观察和测量。研究表明,表面短裂纹具有较穿透短裂纹更低的扩展门槛值,表面短裂纹的闭合与残余压应力场的大小和分布密切相关,残余压应力场中的表面短裂纹扩展及形状变化完全可以通过其闭合行为的变化进行解释。     

CO_2-Cl~-共存腐蚀介质中油管钢腐蚀疲劳裂纹扩展性能研究

油管服役环境中常存在Cl~-、CO_2等腐蚀性介质,它们会导致油管壁面产生点蚀坑。这些点蚀坑成为受交变载荷油管发生疲劳损伤的疲劳源。以现场用油管钢13Cr为研究对象,选取CO_2-Cl~-腐蚀介质为环境工况,在标准CT试样上进行腐蚀疲劳裂纹扩展实验。分别测量大气环境下、含有Cl~-溶液中及含有CO_2-Cl~-共存环境下的油管钢13Cr的腐蚀疲劳裂纹扩展速率。对比分析这三种腐蚀工况下油管钢13Cr疲劳裂纹扩展速率的变化规律。结合断口形貌分析,探索CO_2-Cl~-共存腐蚀介质中,油管钢13Cr的腐蚀疲劳失效机理。     

焊接残余应力对疲劳裂纹萌生和扩展的影响

通过疲劳试验,研究焊接残余应力对疲劳裂纹萌生和扩展性能的影响,以及残余应力的再分配。试验结果表明,垂直于裂纹方向的纵向残余应力促进孔边疲劳裂纹的萌生和扩展;残余应力随焊缝金属的应变松弛而降低,它对疲劳裂纹扩展速率的影响相应减小;残余应力场中疲劳裂纹扩展速率仍可以用Ｐａｒｉｓ ／公式计算。     

焊接残余应力对压力容器疲劳裂纹扩展的影响

本文引用了有效应力强度因子幅值和裂纹张开率的概念,通过应力比的变化给出了焊接残余应力对压力容器疲劳裂纹扩展的影响系数。     

疲劳裂纹扩展影响因素研究综述

文中通过介绍疲劳裂纹扩展的规律,指出了疲劳裂纹扩展的研究途径。残余应力、超载、温度、加载频率和应力比是影响疲劳裂纹扩展的主要因素。发展相关理论和方法,正确认识影响机理,科学预测疲劳裂纹扩展行为一直是研究者关注的问题。文中介绍了近年来残余应力、超载、温度、加载频率和应力比对材料疲劳裂纹扩展的影响机理方面的研究,论述了其影响效果,得出了常用结论。     

分形裂纹扩展对材料疲劳行为的影响

研究了分形裂纹扩展对材料疲劳行为的影响。在实验观测的基础上建立了分形裂纹扩展模型。研究表明，分形裂纹扩展分维Ｄ是裂纹弯折角θ的函数，分形裂纹扩展在裂纹尖端由于弯折而形成“局部混合模式”和裂纹的分形长度效应均很强地影响疲劳裂纹的有效应务强度与有效裂纹扩展速率。本文的理论民一些材料的实验结果取得了很好的一致。     

飞机座舱风档框架材料横向裂纹扩展性能研究

试验研究了CCT试件在等幅载荷谱作用下的裂纹扩展性能,拟合得到了Paris公式材料常数c,n,并分析了其统计分布特性,检验了平均值 ^-,n^-的合理性;计算得到了材料的P－a－N曲线及试件本身的a－N曲线,为飞机座舱风档框架结构损伤容限分析奠定了基础。     

压缩超载残余应力对疲劳裂纹扩展的影响

对对称双V型缺口试件的疲劳试验结果表明,压缩超载后,缺口试件的疲劳裂纹扩展速率增大,其原因是由于压缩超载后在缺口根部产生了反向残余拉应力。对此残余应力分布,本文采用了弹塑性有限元方法进行计算,并运用R′法定量分析了压缩超载残余应力对疲劳裂纹扩展的影响。     

用权函数法建立疲劳裂纹扩展的估算模型

本文应用权函数法定量地描述了疲劳裂纹在焊接残余应力场中的扩展特性，提出了利用已知的母材疲劳裂纹扩展速率来予测焊接件疲劳裂纹扩展速率的关系式。     

风电齿轮箱轴承内部疲劳裂纹萌生与扩展方向研究

针对风电齿轮箱轴承疲劳裂纹萌生方向的问题,通过理论研究,认为裂纹萌生的方向取决于萌生局部位置最大切应力幅所在平面方向。经计算发现,轴承滚道内部浅层位置正交切应力幅大于主切应力幅,较深位置主切应力幅大于正交切应力幅;裂纹萌生角度随萌生深度不同而变化。针对裂纹扩展问题,利用断裂力学裂纹尖端极坐标应力叠加的方法,明确了Hertz接触应力、残余应力、装配过盈压力等对裂纹扩展方向的影响,通过分析不同热处理金相组织的轴承失效案例,验证了理论的适用性。     

S20C钢焊接裂纹的产生原因及预防措施

1.问题的提出 MTB山地自行车是近年流行于国内外自行车市场的新品种,其主要零部件车架和前叉均采用薄壁钢管焊接而成,焊接方法大部分都是铜钎焊后再进行脉冲氩弧焊。我们采用的钢管是用1.4mm厚的S20C钢板经高频焊焊制而成。S20C钢成分相当于国产的20钢,其化学成分对照如附表所示。     

曲轴疲劳裂纹扩展规律测试及形成机理分析

应用扫频法对柴油机曲轴疲劳裂纹的扩展规律进行实测.该方法以谐振式疲劳试验机为平台,根据试验过程中曲轴裂纹扩展之后谐振系统共振频率下降这一现象,通过系统的扫频试验来动态跟踪裂纹扩展的参照信息.在试样发生断裂之后,再根据断口形貌对裂纹的形态和尺寸进行实测,辅助以谐振系统的有限元模态分析来对裂纹尺寸的确切值进行反推,实现裂纹尺寸的动态测量.试验结果综合反映了零部件的各种结构几何参数、加工精度、强化处理工艺等因素对裂纹扩展行为的影响.通过对4个试样进行测试,发现曲轴的裂纹扩展速率在Paris区呈现三分段规律.根据试件断口形貌的特征,对这种规律性的机理进行推论,认为这种规律是由于在曲轴圆角表层残余应力的影响下,其裂纹前沿的应力比在裂纹扩展过程中发生突变造成的.