基于裂纹扩展的两级加载下的疲劳-蠕变寿命预测

取加载一个周期内拉应力作用下的应变能密度增量为材料的损伤变量,由迟滞回线所围面积导出了该损伤变量的计算式;依据材料被损伤会使裂纹扩展,裂纹的扩展会导致试件发生断裂的事实,以J积分为裂纹扩展的控制参量,将裂纹扩展看作纯疲劳损伤与蠕变损伤二者共同的贡献,考虑疲劳-蠕变的交互作用,导出了在两级应力加载下的疲劳-蠕变寿命的表达式;该表达式与加载的波形、材料的疲劳-蠕变速率相关.应用该表达式对316L钢在550℃两级应力梯形波加载下的疲劳-蠕变寿命进行了预测,预测值在1.5倍误差因子以内,预测精度较高.     

加载频率变化的腐蚀疲劳裂纹扩展速率数学模型

试验得出了０Ｃｒ１８Ｎｉ９钢在质量分数为０．１％ＮａＣｌ溶液中４个不同加载频率下的腐蚀疲劳扩展速率，结合试验结果，并采用数学分析方法，给了了环境加速因子Ｃ（ｆ）的表达式，进而提出了一种腐蚀疲劳裂纹扩展速率的ｄａ／ｄＮ￣（△Ｋ，ｆ）数学计算模型。     

天然橡胶撕裂能和疲劳裂纹扩展速率研究

应用金属疲劳和断裂力学的理论和方法研究橡胶材料的疲劳、断裂性能。用柔度法测试了一种天然橡胶１６个配方的撕裂能Ｔ及其临界值Ｔｃ;还测试了疲劳裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ及其门槛值ΔＴｓ。各配方的Ｔｃ值分布自４８．５ｋＮ／ｍ至１３６ｋＮ／ｍ;ΔＴｓ值自３．９ｋＮ／ｍ至９ｋＮ／ｍ。研究结果为进一步研究材料性能和材料研制及工程应用选材提供了依据。     

疲劳裂纹扩展速率的统计分析及疲劳寿命的概率预测

通过对Ｐａｒｉｓ模型的分析,得到ｍ和ｌｏｇＣ的线性关系。试验结果的数据分析表明了ｍ和Ｃ分别符合正态分布及对数正态分布,并运用统计结果对疲劳寿命进行了概率预测。     

亚临界温度条件下转子钢疲劳裂纹扩展速率

汽轮机转子钢疲劳裂纹扩展速率测试的实验是在室温和亚临界温度间选择不同温度进行的。在实验基础上,研究温度对转子钢疲劳裂纹扩展行为的影响,给出疲劳裂纹扩展速率可以采用双对数叠加来表示,在室温条件下的Ｐａｒｉｓ公式中的系数（ｎ）与温度成反比。实验验证了理论的合理性。     

疲劳载荷循环比与频率对裂纹扩展速率的影响

主要研究了具有不同循环比与不同加载频率的疲劳载荷作用下线弹性裂纹扩展问题.通过分析论证,定量地计算出具有不同循环比与不同加载频率的疲劳载荷作用下直线裂纹和弯曲裂纹的扩展速率.综合考虑了疲劳作用应力、裂纹尖端应力强度因子的变化幅值,总结出直线裂纹和弯曲裂纹扩展速率关于疲劳载荷循环比和加载频率的变化函数.     

压—压循环载荷下的疲劳裂纹扩展

压—压循环载荷下的疲劳裂纹扩展陈瑞峰，李亚智，付祥炯在实际工程构件中，人们发现疲劳裂纹可在压应力区萌生、扩展．美国ＡＳＴＭＥ６４７［１］裂纹扩展标准实验，在定义△Ｋ中把压载部分去掉．而事实上，裂纹可在循环压载下萌生、扩展，目前这个问题还没有引起研究者...     

蠕变材料扩展裂纹尖端场的渐近分析

利用弹粘性模型,对Ⅰ型扩展裂纹的渐近问题进行了研究,通过地裂纹扩展问题的分析,给出了所有渐近解的形式。分析结果表明,准静态解仅仅是动态解的一种特殊形式,解的统一性得到了充分证明。     

多维应力状态下裂纹扩展规律研究

通过对具有预裂纹的圆柱形带缺口试件的高温低周疲劳试验，并借助于带有非硬化区的双曲面模型程序，进行了轴对称问题的循环应力、应变计算。研究表明三维应力状态下，裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ可用当量Ｊ积分范围ΔＪｅｑ及当量应变能密度ΔＷｅｑ进行表征。     

多轴比例加载下疲劳短裂纹扩展速度的探讨

多轴加载下疲劳短裂纹的研究,是近几年来才触及的一个新领域。文章分析了多轴比例载荷与单轴载荷的等效性。提出了多轴比例加载不会改变材料力学性能的假设,在临界面上用能量密度法,类比单轴加载的研究过程,导出了多轴比例加载下疲劳短裂纹扩展速度的计算公式。     

随机载荷加载下疲劳裂纹扩展速度的一种计算方法

为了揭示出随机载荷加载下,疲劳裂纹扩展速度的规律,利用临界平面方法,把多轴随机载荷等效为单轴随机载荷,并进而简化为单轴多级恒幅载荷谱,然后利用恒幅疲劳裂纹扩展的速度公式,计算裂纹的总增加量,推导出随机载荷加载下疲劳裂纹扩展速度的计算公式。通过对试件的疲劳寿命预测,验证了该公式的正确性。     

随机载荷谱下裂纹扩展统计特性研究

针对随机载荷谱下裂纹扩展的随机性和分散性,本文在确定性断裂力学基础上,应用概率断裂力学(PFN)方法研究随机载荷谱下裂纹扩展的分散性.考虑随机载荷谱下裂纹扩展分析特点,发展描述裂纹随机扩展统计特性的模型.通过与大子样试验结果对比,表明该模型可较好地反映裂纹扩展的统计特性.只要相应参量的分布特性已知,该模型亦可较方便地应用于工程实际.     

高应力水平下表面裂纹疲劳扩展规律的实验研究

多次错误操作或水锤现象等可能引起结构部件承受高应力水平下的疲劳载荷作用。在前人的研究工作中，含表面裂纹板疲劳试验的远场应力水平绝大多数不超过０．６σｙ，。本文通过应力水平为０．８５～０．９５σｙ，的１６ＭｎＲ钢合表面裂纹板的疲劳实验研究，来回答在Ｐａｒｉｓ、Ｃｈｅｌｌ（考虑最大应力的影响）和Ｆｏｒｅｍａｎ（考虑平均应力的影响）等公式中，在这样高的应力水平下究竟哪一个模型更适合描述表面裂纹疲劳扩展速率。实验结果分析表明：对于高韧性材料而言，即使在接近屈服的高应力水平下，Ｐａｒｉｓ公式仍不失为诸多应力疲劳扩展速率描述公式中最有效的。此外，还仔细观察了表面裂纹疲劳扩展的客观几何形貌和微观断裂特征。     

疲劳裂纹扩展的非平衡统计模型

为了研究金属中微观结构对疲劳短裂纹扩展性能的影响 ,在宏观与微观相结合的疲劳断裂非平衡统计理论中 ,考虑了材料微观结构因素 ,从而能够合理地解释有关疲劳短裂纹及长裂纹的实验结果 .建立的非平衡统计理论模型把位错机理同裂纹扩展联系起来进行模拟 ,得到了包括疲劳短裂纹及长裂纹的整个金属疲劳寿命内的普适裂纹扩展速率公式 ,并和他人的理论结果进行了比较 .     

短肢剪力墙低周反复试验研究

通过低周反复荷载试验揭示了短肢墙从弹性应力状态到砼开裂、钢筋屈服、直至结构破坏的全过程.试体分为两组,无翼墙与有翼墙各一组,结果表明:当无翼墙试体墙肢较短时,墙肢底部纵筋首先屈服;墙肢较长时,连梁箍筋首先屈服.有翼墙试体无论肢厚比大小,均在墙肢和翼墙底部纵筋处首先屈服.从强度和耗能能力来看,肢厚比在6.5左右时,结构的综合性能较好.     

饱和软粘土的流变和循环流变试验研究

分别对上海淤泥质饱和软粘土进行了长期流变和循环流变试验,得出其在不同围压、不同偏压和不同动应力作用下的变形规律。结果显示,围压相同时,偏压比大,试样的流变变形大,而偏压比相同时,围压大,流变变形也大;循环流变试验总体规律和流变试验相同,但经过一个循环加载阶段之后,随后的流变变形则很小。这些结论对今后软土地区高速公路、铁路和地铁建设提供一些帮助。     

20kHz频率下7010铝合金的裂纹扩展速率及其门槛值

用超声疲劳法研究了7010铝合金的裂纹扩展速率及其门槛值,分析了晶粒结构和应力比的影响,并与常规试验结果进行比较。超声疲劳十分适宜于10－6～10－9mm／cycle的近门槛值扩展研究。