镍磷化学镀对40Cr钢疲劳损伤行为的影响

用系统分析的方法，通过三点弯曲疲劳试验，跟踪监测40Cr钢及经镍磷化学镀处理试样的疲劳过程，对镀层在疲劳损伤过程的影响进行数值度量。实验结果表明，经镍磷化学镀处理40Cr钢的三点弯曲总体疲劳寿命有明显下降，且镍磷化学镀层显著影响着40Cr钢的疲劳裂纹萌生阶段和疲劳裂纹扩展的损伤过程，40Cr钢经处理后的疲劳裂纹萌生寿命和疲劳寿命下降33％以上。     

弯曲疲劳损伤的检测与控制

用控制工程的理论，检测弯曲疲劳损伤过程，建立传递函数，提取疲劳损伤参数。试验结果表明，该方法能够直观、敏感地反映材料的弯曲疲劳损伤过程，为疲劳损伤的深入研究提供一种新手段。     

锌系磷化膜疲劳损伤过程的研究

用系统分析的方法，通过三点弯曲疲劳试验，结合扫描电镜等观测手段，定量跟踪锌系磷化膜在循环载荷作用下疲劳损伤的产生与发展过程。试验结果表明，在循环加载过程中，因基体材料受循环载荷作用而产生表面滑移塑性变形时，锌系磷化膜以不断开裂的损伤方式发展，而非通常认为在很短的循环周期里大规模开裂过程，表现为一种损伤的过程，因而磷化膜呈现出一定的韧性。试验结果还显示，锌系磷化膜是在循环载荷作用到一定的循环周数才出现逐步开裂的过程，说明锌系磷化膜具有一定的疲劳强度。     

齿轮弯曲疲劳可靠度的计算方法

用一个新的基本观点－把齿轮弯曲疲劳失处理成随机事件，以这个随机事件为研究对象，用齿轮弯曲疲劳的疲劳损伤强度ＫＷ和总疲劳损伤量ＤＷ描述弯曲疲劳失效随机事件，得出用概率描述的弯曲疲劳的疲劳累积损伤模型，用这个计算模型，提出了计算齿轮弯曲疲劳可靠度的计算方法。     

论疲劳尺寸系数ε

从疲劳损伤的基本机理出发，推导了定量描述疲劳尺寸系数ε的基本公式，讨论了光滑试件的旋转弯曲和反复扭转加载下以及缺口试件在旋转弯曲加载下疲劳尺寸系数ε的计算，并分析了影响ε值的主要因素，用此理论分析了一些疲劳实验数值，获得了较为满意的结果。     

双面受载齿轮弯曲疲劳设计方法研究

对现行的齿轮弯曲疲劳设计方法进行了研究，发现现行的方法如果采用按GB／T3480-1983齿轮弯曲疲劳实验方法，得出的数据进行齿轮的弯曲疲劳设计，只适用于齿轮单面受栽的情况。为了解决这一问题，从疲劳损伤的基本理论出发，结合GB／T3480—1983齿轮弯曲疲劳实验方法，推导出了求解齿轮双面受栽弯曲疲劳应力的修正方法和相应的计算公式，对原有的方法进行了补充。     

三点弯曲试样在程序块谱、Rayleigh窄带谱和Wirsching宽带谱下的疲劳裂纹扩展计算

分别用分级应力法、等损伤应力法及均方根应力法对三点弯曲试件在程序块谱、窄带随机谱和宽带随机谱下的疲劳裂纹扩展进行了计算。以探讨均方根应力法是否适于三点弯曲试件在谱载下的疲劳裂纹扩展计算。     

基于短裂纹特性的疲劳损伤参数

通过对中碳钢光滑试样的疲劳实验,研究了疲劳过程中短裂纹的扩展和演化行为,分析了基于短裂纹群体行为的疲劳损伤参数来描述疲劳损伤的有效性。通过研究裂纹总数和裂纹总长这两个参数在疲劳损伤过程中的动态变化,对基于短裂纹群体行为的疲劳损伤检测方法进行了评价。     

2Cr13钢低周疲劳损伤演变规律研究

用连续介质力学理论研究了工程材料的低周疲劳损伤演变过程,在热力学基础上基于连续损伤变量Ｄ,并根据有效应力的概念,提出了低周疲劳各向同性连续损伤模型,用该模型分析了汽轮机叶片材料２Ｃｒ１３钢在控制应变低周疲劳过程中的损伤演变律,模型得到了实验的验证,损伤变量选择了方便测量的循环应力与初始应力之比与１的差,模型中的参数具有明确的物理意义,而且测量容易,文中还对不同循环下的疲劳试样的微观组织结构进行了透     

用累积滞后能描述疲劳损伤

采用材料在疲劳过程中累积耗散的滞后能来定义疲劳累积损伤,可以克服现有疲劳累积损伤定义的局限,描述疲劳全过程中包括循环硬化(软化)在内的所有损伤变化情况,并能实时测量。建立了仅依赖于常规材料参数的疲劳累积损伤的解析算式和应变疲劳损伤演化方程,并用其对2024-T4铝合金的多级加载应变疲劳寿命进行估算,结果与实验数据符合较好。文中还对现有文献给出的应变疲劳实验数据进行了研究,结果表明,疲劳损伤累积的加载次序效应与材料的循环特性和疲劳寿命均有关。     

基于临界面法的缺口件多轴疲劳寿命预测

基于多轴损伤临界面原理，根据多轴疲劳损伤和裂纹萌生与扩展的特点，在所建立的统一型多轴疲劳损伤模型的基础上，进一步推广应用到缺口件的多轴疲劳寿命预测中，经多轴疲劳试验验证表明，所建立的多轴疲劳损伤模型可以较好地预测比例与非比例加载下缺口件的多轴疲劳寿命。     

基于实验确定疲劳缺口系数Kf的方法

采用局部应力应变法预测复杂载荷下结构或构件的疲劳裂纹形成寿命,最定.通过实验研究不同转换因子和不同半径对Smith损伤参量的影响.借助于光滑试件和缺口件的对比实验结果,提出确定弹塑性疲劳缺口系数的方法.采用此方法确定疲劳缺口系数,获得的损伤参量与裂纹形成寿命关系的数据分散带最窄.因此,可以提高疲劳裂纹形成寿命预测的精度.     

基于疲劳裂纹形成曲线的裂纹扩展分析数值方法

通过损伤力学将裂纹形成与裂纹扩展两个过程有机结合在一起。根据裂纹形成阶段的疲劳曲线,获取损伤演化方程中的材质参量,通过损伤力学—有限元法,确定了裂纹扩展阶段中裂纹尺寸与载荷循环次数之间的关系,从而将裂纹萌生与扩展由当作两个独立过程纳入一个统一的理论体系。因此,在裂纹形成与裂纹扩展两阶段的任一试验数据已知的情况下,均可根据损伤力学—有限元法获取另一阶段数据,这就大大减少试验数量,并可弥补试验手册数据的不足。     

应变疲劳可靠性理论与方法的新进展

介绍概率应变疲劳试验法、评价模型和损伤随机演化机制方面的新进展。突破经典极大似然法在参考试验载荷之外的单试样限制，提出新的广义极大似然疲劳试验法。新发现随机循环应力—应变响应现象并建立其概率模型。新发展概率疲劳应变一寿命模型。概率模型参数由称为广义极大似然法的方法确定，在整体数据层面综合考虑数据分散性规律与样本量对概率评价的影响。考虑随机应力—应变关系反映“随机应变载荷”、随机应变—寿命关系揭示材料的“应变强度”，提出随机应变载荷—强度干涉恒幅可靠性模型，与Keciguliu的递推法结合可进行变幅和应变载荷谱下的可靠性分析，形成了应变疲劳可靠性理论和方法的新体系。进一步根据有效短裂纹准则，揭示疲劳性能随机及演化性的本质原因源于主导有效短裂纹萌生区域及其裂尖区域微观结构扩展条件的差异及演化性；随机疲劳裂纹扩展、应变—寿命和应力—应变关系是3个关联的随机疲劳关系；疲劳损伤是一个由初始混沌状态，到独立无关的随机状态，然后到史相关随机状态的演化过程。     

基于剪切形式的多轴疲劳寿命预测模型

在多轴损伤临界面的基础上,结合多轴疲劳损伤和裂纹萌生与扩展的特点,提出了一种剪切形式的多轴疲劳损伤参量,该参量不含有材料常数,进而建立了一种新的多轴疲劳寿命预测模型,经多轴疲劳试验验证表明,所建立的寿命预测模型可同时适用于多轴比例与非比例循环加载。     

基于损伤力学的某飞机构件冲击疲劳寿命预估

某飞机起落系统中某重要构件在飞机往复起落中承受循环冲击载荷作用,需对该构件的冲击疲劳强度进行分析。损伤力学方法对冲击疲劳问题来说是一种新的分析方法。首先分析构件在静载荷作用下的细节应力,判明疲劳危险点,接着分析得到危险点在冲击载荷作用下的应力响应。然后构建冲击型损伤演化方程,并识别其中的材质参数,提出将应力响应视为载荷谱的应力应变场—损伤场解耦处理方式,发展了损伤力学—有限元法,使其可用于预估构件冲击疲劳裂纹萌生寿命。而后应用该方法对构件在冲击疲劳载荷与非冲击疲劳载荷作用下的疲劳裂纹萌生寿命进行预估,得到寿命预估结果,进而比较得到冲击疲劳载荷作用下和非冲击疲劳载荷作用下构件寿命的当量关系,为该构件的等效疲劳试验提供重要参考依据。     

海洋平台结构系统的冰激疲劳可靠性分析

提出一种冰激疲劳损伤简化计算方法，用于计算冰力作用下平台管节点的疲劳损伤，并根据该方法分析平台构件和整体的疲劳可靠性。该方法用两个指数函数拟合平台和海冰相互作用时疲劳应力和应力循环次数与海冰厚度、速度的关系，具有较高的拟合精度，而且给出基于S—N曲线的疲劳损伤计算公式，从而使疲劳损伤计算得到很大简化。在此基础上，给出平台构件可靠性和整体可靠性的计算方法，并通过提出冰载荷作用下海洋平台整体疲劳失效的简化判断依据，简化平台整体疲劳可靠性计算过程。同时基于断裂力学的Paris公式，建立冰载荷作用下构件疲劳裂纹扩展的可靠性模型，当平台被检测出有裂纹时，可以使用该模型对构件和平台整体进行可靠性分析。对冰激动力响应不太严重的平台，可以用文中提出的方法进行疲劳可靠性分析。     

疲劳裂纹萌生尺寸的定义及其确定方法

以缺口件为研究对象，根据疲劳非扩展裂纹的性质，给出裂纹萌生尺寸的定义，提出疲劳裂纹萌生尺寸的确定方法，从损伤角度解释其萌生尺寸的物理意义，最后用局部应力应变法估算形成寿命，验证其合理性。