珠光体球墨铸铁损伤力学性能的研究

利用损伤力学原理，研究了球光体球墨铸铁在疲劳和拉伸载荷作用下的损伤演变规律。结果表明：珠光体球墨铸铁在循环应力作用下，损伤变量呈指数规律变化；当拉伸应力大于损伤阈值后，损伤变量随应力的提高而增加，且球化率愈低，增加愈快；损伤阈值低于屈服强度，随球化率呈直线增加。     

马氏体球墨铸铁腐蚀磨损特性研究

对马氏体球墨铸铁在不同pH值石英砂浆中的静载三体腐蚀磨损特性进行了试验研究,并与铬白口铸铁进行了对比。结果表明：无论在静栽三体磨料磨损或静载三体腐蚀磨损中,马氏体球置铸铁均优于低铬白口铸铁。适当提高含硅量,有利于提高腐蚀耐磨损性,而且在酸性砂浆中效果较明显。     

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     

球墨铸铁滚动滑动磨损特性的研究

一、前言为了改善球墨铸铁的材质和提高机械性能,国内外在热处理工艺及合金化方面作了大量研究并取得一定的成果。虽然对球墨铸铁滑动磨损特性亦做了很多研究,但对于滚动滑动磨损特性探讨甚少,磨损常常成为表面疲劳损坏的主要形式。因此,本研究中,对不同基体的球墨铸铁实验片施加表面软氮化和离子氮化,进行滚动滑动磨损实验,力求探讨球墨铸铁表面硬度及表面某些性质对     

损伤力学在塑性加工中的应用

损伤力学是一门新兴的固体力学分支。它目前主要用于机件安全评定与寿命估算。笔者根据损伤力学的概念，原理和方法，在空洞型塑性损伤特征和热力学的基础上导出新的塑性损伤演变方程。理论分析与实验结果表明，损伤变量与相当应变呈线性关系，并且其值受应力三轴变的显著影响。该方程不但能反映应力三轴度为正时的影响，而且能反映应力三轴度为负时的影响，从而使损伤力不学可以与塑性加工学科结合起来，扩大了损伤力学的应用范围。     

疲劳损伤演变方程与寿命估算—连续损伤力学的应用

基于连续损伤力学理论阐述了有关损伤和疲劳损伤的某些基本概念，包括连续性，损伤度，损伤演变和脆性破坏过程等。关于低周和高周疲劳，分别扼要说明了若干疲劳伤理论模型与方程。最后，依据疲劳过程中损伤演变与残余强度关系，作者建立了实用的疲劳损伤演变方程（包括四种函数形式）。     

35CrMo合金钢的低周疲劳损伤演变

通过控制应变幅的低周疲劳试验,测定了国产35 CrMo合金钢在不同应变水平时的损伤变化情况。根据试验结果,给出了一个非线性损伤律,并进一步讨论了其损伤的演变方程。     

油膜振荡下转子疲劳的损伤力学研究

在对油膜振荡进行非线性动力学分析的基础上,将其动力学响应作为位移边界条件,把损伤引入到材料的本构关系当中,考虑损伤与应力、应变的相互影响,采用全耦合的损伤力学分析方法对转子在油膜振荡行为下的损伤发展过程进行了分析,揭示了转子在油膜振荡行为下的疲劳破坏机制;同时分析了损伤与应力、应变的耦合作用对损伤演化、发展的影响,为汽轮机组的灾变防治和安全设计提供了一定的理论依据。     

混凝土压缩损伤横向效应的细观力学研究

对二维平面应力问题,求出了扭折裂纹的应变能释放率,根据能量耗散等效假设建立了宏观损伤变量D1、D2与细观损伤变量微裂纹密度β的关系,运用细观力学方法定量地计算了压缩损伤的横向效应系数,计算结果与参考文献的假设一致.     

基于损伤力学-临界面法预估多轴疲劳寿命

基于损伤力学理论建立的非线性疲劳寿命预估模型在多轴疲劳寿命预估中获得了广泛的应用,但该模型并未考虑损伤面发生的位置及其物理意义,将其与临界面法相结合提出一种新的多轴非线性疲劳寿命预估模型,新模型能够弥补现有的非线性疲劳寿命预估模型未考虑临界面物理意义的不足。新模型从损伤的角度来预估多轴疲劳寿命,不仅考虑了临界面上裂纹形成及扩展的物理意义、相位差对附加强化现象的影响,而且对非对称加载下的平均应变进行修正。新模型仅仅利用单轴疲劳试验数据以及单轴疲劳材料常数就可以预估出试样的多轴疲劳寿命,从而避免了代价高昂的多轴疲劳试验。采用45钢、316不锈钢、钛合金TC4三种材料的多轴疲劳试验数据对提出的模型进行评估和验证,对几种材料比例/非比例以及对称/非对称加载下的多轴疲劳寿命进行预估,预估结果与试验结果的误差都在5%以内,结果表明提出的多轴非线性疲劳寿命预估模型具有较高的预估精度。     

蠕墨铸铁疲劳特性的研究

对在四种热处理方法下的蠕墨铸铁试样进行门槛值和裂纹扩展速率的测试,并对其进行分析和比较.其结果表明,不同的基体组织对蠕墨铸铁的门槛值和低速区的裂纹扩展速率有比较明显的影响,门槛值随相对韧度增大而增大.不同的石墨形态对门槛值的变化影响不大,且仍然可以维持在较高的水平.不同载荷比下的低速区裂纹扩展速率区别较大,但随着平均载荷的升高,载荷比的影响有减小的趋势,中速区载荷比的影响较小.文中给出不同载荷比下的蠕墨铸铁门槛值和裂纹扩展速率经验公式.     

球墨铸铁球化级别的模糊评价模型

从球化率、球形度、分散度三个方面着手,首次利用模糊数学建立了球墨铸铁球化等级的评价模型,借助于“球铁金相图片分析系统”应用软件对GB9441—1988球墨铸铁金相检验标准的球化分级图进行了处理和分析,对模型进行了修正,得出了一个较为科学的、全面的球铁球化等级的模糊评价体系。该方法可扩展应用于材料的组织评定,对推动定量材料学具有积极作用。     

扭杆刚度衰减加速试验的损伤力学分析

首先,以损伤力学作为理论基础,建立以扭角与材料常数为参量的转矩与时间的函数关系,即转矩与时间的理论曲线以及转矩门槛值与扭转切应力门槛值的关系式。此函数关系表明：对一定材料,所给定的扭角愈大,则转矩随时间的衰减速度也愈快。为了缩短试验研究的周期,在以上理论分析基础上,提出加速试验方案。在大扭角(远大于贮存扭角)情况下进行扭转试验,得到转矩的门槛值,并确定扭转切应变门槛值。然后,利用大扭角情况下得到的切应变门槛值,根据损伤力学的理论公式间接推断出小扭角(即给定扭角)情况下转矩门槛值,从而预估扭杆弹簧在给定扭角下储存给定时间后的剩余转矩值。最后,为了验证扭杆刚度衰减研究的损伤力学理论,在中扭角(大于贮存扭角)情况下进行扭转试验,也得到转矩的门槛值,并间接推断出小扭角情况下转矩门槛值。两种情况下的结果吻合较好,也证明了上述方法的正确性。     

低碳贝氏体球铁的组织与性能

研究了等温淬火温度与时间对低碳贝氏体球铁组织与性能的影响，并将其与类似材料的性能作了比较。     

蠕墨铸铁断裂韧度的试验研究

比较四种热处理方法下蠕墨铸铁试样的断裂韧度.试验结果表明,蠕墨铸铁的断裂韧度受不同基体组织的影响比较明显;受不同石墨形态的影响显著,与结构钢不同,蠕墨铸铁的断裂韧度随材料的屈服强度增大而增大,随石墨颗粒的长厚比增加会急剧下降.     

影响灰铸铁致密性的主要因素的实验研究

本文采用自制致密性试验装置对影响灰铸铁致密性的主要因素进行试验研究。结果表明由石墨和裂纹构成的通道是产生渗漏的主要途径。改善石墨形态,在保证获得致密组织的前提下降低碳当量,加入适量合金元素铬、铜,增加冷却速度,有利于改善灰铸铁材质致密性。     

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。     

金属构件双变量疲劳损伤模型的研究

引入描述双变量损伤条件下的本构关系,进而以热力学原理为基础,引入损伤驱动力,建立损伤演化准则。构建一般情况下的时间型损伤演化方程和循环型损伤演化方程。利用分离变量方法再对损伤演化方程积分,得到光滑试件在恒幅应变交变载荷作用下寿命预估方法。根据损伤力学守恒积分原理,得到有缺口试件在恒幅应变交变载荷作用下寿命预估方法。利用上述寿命预估方法,由KT=1与KT=3的标准试件中值疲劳试验数据确定损伤演化方程中的材质参数。在此基础上给出不同KT下的理论中值疲劳曲线,为采用损伤力学方法来描述构件的疲劳寿命提供一种可行的方法。     

应力腐蚀损伤裂纹起始寿命计算模型

应力腐蚀破裂的三个阶段中(裂纹孕育期、裂纹扩展期、快断期)孕育期的裂纹起始寿命约占总寿命的90%,其分析估算的准确性对应力腐蚀总寿命的估算有决定性的意义.文中应用应力腐蚀损伤累积的概念,建立裂纹起始寿命计算的损伤模型,该模型考虑到应力与损伤的关系及应力腐蚀破裂的门槛值.以文献中光滑试件恒定应力应变腐蚀试验为算例,对不同初载荷作用下的应力腐蚀裂纹起始寿命进行计算,与试验结果对比有很好的一致性,说明该模型的可行性.