具有应力集中的钢结构的低周疲劳分析

根据材料静力参数，估算其疲劳参数，利用实验加以修正，获得了循环σ－ε曲线和εｕ－２Ｎｆ曲线，进而把非线性有限元法和局部应力应变分析结合在一起计算两个试件疲劳寿命，同时，针对这两个试件进行了低周疲劳实验研究，理论结果和实验结果作了比较，从而证明了本文提出了分析方法是行之有效的。     

一个新的低周疲劳失效准则

利用修正的塑怀循环应变能记响应数学模型，给出了一个新的低周疲劳失效准则，由此得出了低周疲劳寿命的估算公式，并且采用低周疲劳试验验证该失效准则的合理性和有效性。     

不同环境对2D70铝合金低周疲劳性能的影响研究

循环应力和低周疲劳寿命都是材料疲劳损伤的关键指标.循环应力表征的是材料在循环载荷下抵抗变形的能力.大多数飞机构件由于拐角、圆孔、沟槽等的存在都会存在应力集中现象,当构件承受循环应力载荷时,虽然构件总体处于弹性范围内,但局部已进入弹塑性状态,即已处于循环应变的疲劳过程中.这类服役条件下的构件疲劳寿命一般小于105周次,称为低周疲劳,又由于低周疲劳断裂时应力水平往往较高,低周疲劳也称高应力疲劳或者应变疲劳.衡量材料抗低周疲劳特性的指标主要有低周疲劳极限和低周疲劳寿命,二者统称材料的低周疲劳性能.低周疲劳极限,是指材料所承受应力低于该应力极限值时其理论循环次数可为无限次;低周疲劳寿命,即构件破坏前能承受应力循环的次数.     

GC4超高强度多在腐蚀介质中的低周疲劳性能试验研究

对ＧＣ４超高强度钢在腐蚀环境下的低周疲劳寿命进行了试验研究，得出了在不同腐蚀环境下的低周疲劳寿命绫灵确定飞机腐蚀疲劳寿命了重要依据。     

GH34钢的热—机械疲劳性能和等温低周疲劳性能

本文研究了珠光体耐热钢GH34的热—机械疲劳性能。热—机械疲劳试验在最大应变与最高温度同相位和逆相位两种情况下进行。控制波形为三角波,频率为0.008Hz,温度范围为200(?)550℃。GH34在淬火+高温回火状态下,经受热—机械循环,表现出循环软化的特性。热—机械疲劳时的循环应变硬化指数,大于上限温度的等温循环应变硬化指数。同相位和逆相位热—机械疲劳抗力相差不大,但都稍高于550℃等温循环时的疲劳抗力。用550℃等温低周疲劳寿命代替200(?)550℃的热—机械疲劳寿命是可行的,且结果偏于安全。     

沉淀硬化不锈钢弹簧低周疲劳性能研究

研究了Ｃｒ１２Ｍｎ５Ｎｉ４Ｍｏ３Ａｌ沉淀硬化不锈钢弹簧低周疲劳性能和疲劳断口，指出在５２０℃时效时，由δ铁素体析出的大片状Ｊ相和α＇相诱发疲劳裂纹是降低疲劳寿命的主要因素；害３００℃时效处理可大幅度提高疲劳寿命。     

加载频率与应变比对10CrNi5Mo高强钢低周疲劳寿命的影响

通过对圆形横截面光滑试样进行轴向应变控制的低周疲劳试验,研究了加载频率与应变比对10CrNi5Mo高强钢疲劳寿命的影响。结果表明:在较低频率(0.05～0.1 Hz)范围内,频率对疲劳寿命的影响不明显,随着加载频率的增加(0.1～0.8 Hz),疲劳寿命显著提高,当加载频率增加到0.8 Hz时,疲劳寿命达到最大值,随着加载频率的继续增加(0.8～1.0 Hz),疲劳寿命反而有所下降;在最大应变不变条件下,随着应变比的增加(-1～-0.3),疲劳寿命平稳上升,当应变比增加到-0.30时,随着应变比的继续增加,材料的疲劳寿命急剧升高。研究结果为10CrNi5Mo高强钢的工程应用提供了依据。     

温度对GH34钢低周疲劳性能的影响

本文用应变控制的低周疲劳试验方法,研究了室温、350、450和550℃下,燃气轮机叶轮用钢GH34的低周疲劳性能。试验表明,各温度下的循环应力——应变特性均为循环软化。试验温度提高,低周疲劳性能下降。由于蓝脆性的发展,450℃的低周疲劳性能迅速下降,接近550℃的低周疲劳性能。COFFIN—MANSON方程中的指数α随试验温度提高而增大。高温低周疲劳裂纹的扩展,主要为Ⅱ阶段扩展,在所采用的试验条件下,没有发现蠕变引起的治晶疲劳断裂。     

热障涂层对K417G合金高温低周疲劳行为的影响

研究了涂覆热障涂层的K417G合金800℃下由应变控制的高温低周疲劳行为,并对其循环应力-应变数据和应变-疲劳寿命数据进行了分析,给出了涂覆热障涂层K417G合金的高温应变疲劳参数。结果表明:K417G合金无涂层和涂覆热障涂层状态下的低周疲劳均属于应力疲劳,以弹性损伤为主;总应变幅较大时,涂覆热障涂层的K417G合金低周疲劳寿命稍优于无涂层的K417G合金。疲劳试样断口的微观分析表明:热障涂层对K417G合金低周疲劳裂纹萌生方式无明显影响;疲劳裂纹通常萌生于疲劳试样的表面或近表面,表现为穿晶扩展。     

500MPa级针状铁素体钢的低周疲劳行为

采用光滑圆柱疲劳试样,通过对500MPa级针状铁素体钢进行轴向总应变控制模式的室温低周疲劳实验,研究了实验钢的循环应力-应变行为、应变-寿命特性及循环应力响应。结果表明:当总应变幅为临界应变幅时(Δεt/2=0.35%),循环一开始就进入饱和状态,应力幅值保持不变;当总应变幅低于临界应变幅时(0.2%≤Δεt/2<0.35%),实验钢表现出循环软化特性;当总应变幅高于临界应变幅时(0.35%<Δεt/2≤0.6%),实验钢先表现出循环硬化,达到循环饱和后又表现出循环软化特性。疲劳断口的SEM分析表明,疲劳裂纹通常萌生于试样一侧的表面,具有多源性,且裂纹的扩展符合Laird的塑性钝化机制。     

汽轮机转子低周疲劳寿命的预测

[j商要】本文汲取了Lemaire的非线形低周疲劳连续损伤累积理论,引进三轴度因子,建立了汽轮机转子低周疲劳损耗计算模型,通过对比分析,表明多轴损伤累积模型,较准确的反映了转子低轴疲劳寿命损伤过程,考虑到了多轴应力状态对低周疲劳寿命的影响。     

锆合金的低周疲劳特性

锆合金被普遍用做核反应堆中的燃料包壳和结构材料。在反应堆运行时，堆功率的波动和水冷却介质的流动．使燃料组件及其它构件发生循环变形，在极端情况下出现破损。本文概述了堆内包壳循环变形的特点，并分析了锆合金的循环变形行为，疲劳裂纹的形核与扩展，疲劳寿命及影响疲劳寿命的因素。     

发动机用灰铸铁的低周疲劳行为

研究了发动机缸体用灰铸铁材料在室温、150℃和250℃下的低周疲劳行为。根据对拉伸应力-应变、循环应力-应变和应变-疲劳寿命数据的分析,给出了疲劳参数。结果表明:在高温下灰铸铁的弹性模量、强度降低,延伸率增大;循环应力响应表明,在较小的应变幅下经历初期循环硬化、循环软化、断裂,而在高温和较大应变幅下几乎没有硬化阶段,循环软化至断裂;其室温疲劳寿命最长,150℃最短,250℃居中。微观分析结果表明:疲劳裂纹萌生于片状石墨尖端、夹杂物及孔洞处,沿石墨扩展,夹杂物导致分支裂纹及裂纹偏转,延缓裂纹的扩展;灰铸铁的疲劳断裂方式为沿晶和准解理断裂的复合机制,存在扇形解理面和二次裂纹,解理台阶上观察到疲劳条带和韧窝。     

高周疲劳和低周疲劳统一的能量表征方法研究

对高周疲劳和低周疲劳寿命预测模型进行了研究,提出了一种能够将高周疲劳和低周疲劳统一表征的能量形式参量.用统一的能量形式表征参量对高温合金GH141的760℃高周疲劳和低周疲劳数据进行处理,得到理想的能量-寿命方程.用1Cr11Ni2W2MoV钢500℃和粉末盘材料FGH95的600℃高温低周疲劳和高周疲劳数据对统一表征方法进行验证,验证结果表明,用能量形式的表征参量能够得到理想的能量-寿命方程.     

In706合金低周疲劳性能试验研究

Ｉｎ７０６合金低周疲劳性能试验研究北京航空材料研究所阎冀章，段作祥一、前言Ｉｎ７０６合金为Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ基并加入铝、钛强化的新型时效强化合金，在６００～７００℃工作条件下，可制作航空发动机涡轮盘、涡轮轴等锻件。本文对合金进行了低周疲劳试验研究。二、...     

DD3单晶合金高温低周疲劳行为研究

DD3 Ni基单晶高温合金是我国自行研制的第一个高性能低成本单晶合金,并且已在某型号发动机上进行试车考验。为使DD3单晶叶片安全可靠地使用,本文研究了在疲劳蠕变交互作用下合金的时间相关疲劳行为,并采用应变能区分法对DD3合金的时间相关疲劳进行了寿命预测。结果表明,该方法对DD3合金具有良好的寿命预测能力。最后,对760℃低周疲劳与蠕变-疲劳交互作用下的合金断口及显微组织特征做了对比与讨论。     

电化学修复后不同含氢钢筋的低周疲劳性能试验研究

本工作通过电化学充氢试验和低周疲劳试验,分析了电化学修复后含氢钢筋的疲劳寿命、滞回曲线、剩余强度等关键力学指标.研究结果表明:钢筋试件通电时间越长、电流密度越大,钢筋内氢含量越多,且钢筋氢含量与电通量密度呈线性关系;依据氢含量与疲劳寿命的关系可将电化学修复的负面影响程度分为A、B、C三个区域;随着氢含量增大,循环剩余强度退化加快,疲劳寿命和耗能能力降低也越显著;氢含量小于1.7×10-6时,1％应力幅下钢筋试件低周疲劳寿命降低小于15％;氢含量为4.3×10-6时,钢筋试件低周疲劳寿命降低73.7％.本研究结果可为电化学修复技术应用于有抗震性能要求的混凝土结构提供参考.     

船用Ti-31钛合金的低周疲劳特性

研究了Ｔｉ ３１合金的疲劳饱和特性、过渡疲劳寿命及疲劳断裂性能。研究结果表明,Ｔｉ ３１合金是疲劳饱和型材料,其应变过渡疲劳寿命２Ｎｆ＝７５８次,其疲劳断裂呈典型的韧性特征。     

漏斗试样扭转低周疲劳寿命预测方法研究

针对传统圆棒试样扭转低周疲劳存在的问题,采用漏斗形试样对材料C250马氏体钢(Cr强化)进行4种温度(20,150,200,350℃)、两种应变幅比(-1、0.1)下的扭转低周疲劳试验,得到一系列S-N曲线。对比分析MansonCoffin模型、拉伸滞后能损伤模型以及三参数幂函数模型3种低周疲劳寿命预测模型,评述其基本假设、应用范围和特点。应用3种模型分别对上述8种工况的试验结果进行寿命预测对比分析,并对比分析温度对扭转低周疲劳寿命的影响。结果显示:三参数幂函数公式能更好地拟合试验结果,明显克服另外两种预测模型的缺陷。因此,对于扭转低周疲劳寿命的预测宜采用三参数幂函数模型,其预测结果更接近真实值。     

大尺寸异种钢焊接管板结构低周疲劳行为研究

基于有限元方法对承受交变载荷的大尺寸异种钢焊接管板结构的应力应变场分布与变化的分析结果,预测了疲劳裂纹的产生位置,并进行了相应的疲劳试验研究.结果表明,焊接接头的受拉表面和受压表面焊趾部位分别为所在表面的最大应力和应力幅的峰值位置,且由于在第一个循环周期加载过程中产生塑性变形,导致稳定循环加载期间两侧焊趾部位均承受拉-...