903钢的疲劳裂纹扩展实验及寿命估算

对９０３低合金钢进行了常幅载荷及程序载荷疲劳实验，得到了９０的Ｅｌｂｅｒ常数及其裂纹闭合子随应力比变化的规律。同时对ＡＦＦＤＬ模型进行了修正，利用修正的ＡＦＦＤＬ模型对程序谱进行了寿命估算，估算结果较好地吻合了实验数据。     

传动滚筒金属结构的疲劳裂纹扩展寿命估算

考虑滚筒的初始裂纹和输送机带速等因素对滚筒剩余寿命的影响,推导出输送机传动滚筒的疲劳裂纹扩展寿命计算模型,并研制出1套寿命评估软件,软件的计算结果与使用寿命接近,为输送机传动滚筒的寿命估算提供一定的理论支持,具有一定的工程实用参考价值。     

金属疲劳裂纹的扩展及其寿命的估算

对在循环载荷下的金属结构的疲劳裂纹扩展进行分析,提出了应用断裂力学对疲劳裂纹扩展寿命的估算方法。     

桥门式起重机疲劳裂纹扩展寿命的模拟估算

根据前人的试验和研究成果,总结推荐了桥门式起重机焊接箱形梁的各项疲劳参数取值,同时以等辐载荷疲劳裂纹稳定扩展阶段的计算公式为基础,针对起重机承受随机载荷的特点,根据时间循环法,用计算机模拟估算出桥门式起重机焊接箱形梁的疲劳裂纹扩展寿命。     

基于损伤容限设计的疲劳裂纹扩展寿命估算

从损伤容限设计概念出发,以断裂力学理论为基础,在承认零构件内具有初始缺陷的基础上,应用著名的Par-is裂纹扩展速率公式,以对1020冷轧薄钢板在承受单轴恒幅循环载荷下的寿命次数的估算为例,介绍了一种简单实用的疲劳寿命估算方法,从而为技术人员在进行含裂纹件的疲劳裂纹扩展寿命计算中提供一定的理论依据。     

十字横向承载焊接接头疲劳裂纹扩展寿命估算

利用一种新的计算模型，用有限元法计算了十字焊接接头疲劳裂纹尖端的应力强度因子值，并拟合了裂纹在焊根和焊趾处扩展的应力强度因子表达式。据此利用Ｆｏｒｍａｎ疲劳模型，考虑显微金相组织的影响，估算了裂纹扩展寿命，与实验值比较，结果合理。     

某机中央翼下壁板疲劳裂纹扩展寿命估算

为评估某型飞机中央翼下壁板萌生疲劳裂纹后的使用安全性,进行结构模拟件疲劳试验,并利用AFGROW软件对其疲劳裂纹的扩展寿命进行估算,与试验结果进行对比,初步确定出该部位裂纹扩展速率,为裂纹故障部位的修理提供参考依据.     

金属疲劳裂纹起始寿命的估算

本文给出了根据拉伸性能(和疲劳极限) 估算金属材料疲劳裂纹起始寿命的公式和方法,并且估算了几种常用的、具有不同性能的钢和铝合金的疲劳裂纹起始寿命。估算的疲劳裂纹起始寿命与实验结果符合得很好。这表明本文所引用的疲劳裂纹起始寿命公式及估算方法是有效的、实用的。     

表面裂纹疲劳扩展寿命可靠性分析

在线弹簧模型和Paris公式的基础上,提出了对表面裂纹疲劳扩展寿命进行可靠性分析的方法。针对直接Monte Carlo法效率较低的问题,采用拉丁超立方法（LHS）进行随机抽样,以提高计算的收敛速度。考虑裂纹几何尺寸、交变载荷和疲劳参数等的随机性及相关性,求得了给定可靠度下的疲劳寿命和给定寿命下的可靠度。本文结果与已有文献结果具有较好的一致性。该方法简便有效、通用性强,适合于工程应用。     

基于疲劳短裂纹行为的疲劳寿命估算方法

在疲劳短裂纹形成和扩展行为基础上,提出了一种疲劳寿命估算方法。计算结果表明,该方法具有满意的预测精度。     

旋压皮带轮的疲劳裂纹扩展寿命计算

基于线弹性断裂力学理论,利用Workbench有限元软件在旋压皮带轮拉应力最大处建立沿周向的初始裂纹的三维有限元模型,计算了该模型的裂纹前缘应力强度因子,得到旋压皮带轮以Ⅰ类为主的张开型裂纹类型结论;接着建立不同裂纹扩展模型,仿真计算得到各裂纹前缘的应力强度因子和应力强度因子幅;根据Paris经验公式和拟合后ΔK-a曲线计算,得到了旋压皮带轮裂纹扩展寿命。该计算裂纹扩展寿命的方法为旋压皮带轮的安全设计提供了一种新途径,具有积极的参考意义。     

全复合型裂纹疲劳扩展门槛限估算

提出了可供工程设计使用的全复合型疲劳门槛限估算方法。该方法基于最大应变能释放率准则，根据（Ⅰ＋Ⅱ）及（Ⅰ＋Ⅲ）复合型疲劳实验数据求得有关材料常数后，导出该材料的全复合型疲劳门槛限计算表达式。依此式可以估算各种复合比加载条件下的疲劳门槛限。估算值与实际值的相对误差小于１０％。     

转轴裂纹试验及随机疲劳寿命估算

根据扭转转频的二次分量大小和变化，利用相位法对转轴的裂纹进行诊断；利用材料的断裂韧性ＪＩＣ值和测出的裂纹ａ０，用材料裂纹扩展速度ｄａ／ｄＮ判断裂纹扩展规律。     

螺杆泵定子橡胶疲劳裂纹扩展寿命预测

对非线性弹性断裂能量释放率和裂纹扩展速度的关系进行研究,建立了橡胶材料的疲劳裂纹扩展寿命预测模型.对带有预制切口的橡胶试件进行疲劳试验,试验疲劳寿命与理论预测疲劳寿命误差值为8.72%,验证此法预测螺杆泵定子橡胶的裂纹扩展寿命是可行的.对螺杆泵进行有限元计算和力学分析,确定螺杆泵最大等效应力和最小等效应力,进而计算螺杆泵各段模型危险疲劳位置的应变能释放率范围,预测螺杆泵定子橡胶的疲劳扩展寿命,并与螺杆泵实际寿命基本吻合,为螺杆泵疲劳寿命的预测研究提供了具有一定实用性的理论及方法.     

压力容器用钢的疲劳裂纹扩展速率

疲劳破坏是压力容器破坏的基本形式之一,受到了国内外的广泛重视。通常认为,裂纹的应力疲劳扩展速率da/dN主要受裂纹尖端的应力强度因子幅度△K控制,其扩展规律通常分为三个阶段,可用图1表示。第一、三阶段的范围很窄,第二阶段范围较宽且遵循:     

压力容器的疲劳寿命与裂纹扩展规律分析

目前压力容器已经在工业生产内广泛应用。一般情况下,大容量的压力容器与承压设备长期在多样化的负荷条件下运行,非常容易出现各种疲劳性裂纹,对工业生产造成严重影响。所以,对压力容器的疲劳寿命与裂纹扩展的规律进行分析研究,具有重要的意义。     

机身壁板孔边疲劳裂纹扩展寿命的计算

研究了机身壁板孔边有疲劳裂纹时扩展寿命的计算问题.首先推导出孔边应力的计算公式,继而推导出裂纹扩展寿命的计算公式,然后给出了某飞机在一突风载荷谱下的算例,与其他计算方法得到的结果接近,与已有飞行实践结果比较也是满意的.     

单向拉伸三类表面裂纹疲劳扩展规律的研究

我国“压力容器缺陷评定规范(CVDA)”拟采用1983年日本WES2805新版修改中所增的三类表面裂纹疲劳扩展形貌变化等有关计算公式,分别采用三个计算式的合理性是显而易见的,但其可靠性如何?为对此进行验证试验,并探讨今后能否以统一表达式代替三个公式,我们进行了单向拉伸载荷下的三类表面裂纹疲劳扩展规律的实验研究和理论分析.结果表明:当用Rajn和Newman公式计算表面裂纹应力强度因子时,裂纹深度(a)向和表面(c)向(见图4)的疲劳裂纹扩展速率数据都可用Paris公式整理,当用△K_c=0.9△K_c代替△K_c时.c向的扩展速率数据落入a向的da/dN～△K_a的分散带内。针对三类表面裂纹采用三个公式是合理的,在不太深的表面裂纹情况下与试验结果相符,为CVDA规范公式提供了验证。另外,从Rajn and Newman应力强度因子出发,应用Paris公式,从理论上导出了三类表面裂纹形貌的统一表达式。借助于形貌表达式,得出了工程aN～N计算式。这些公式与实验结果吻合良好。     

简单拉伸过载对结构钢疲劳裂纹扩展的影响

本文采用三点弯曲试样对40CrNiMo钢在三种回火温度下进行了简单拉伸过载对疲劳裂纹扩展影响的研究。在较宽的过载范围内进行试验,结果得到在不同的过载比下有三种情况:(1)减缓裂纹扩展;(2)加速裂纹扩展;(3)停止裂纹扩展。在有减缓效应下减缓寿命可用N_D=Aexp(n△K_P/△K_s)方程来估算。另外用显微硬度方法测定了过载塑性区的尺寸。初步讨论了减缓效应的机理,指出过载引起塑性区大小是裂纹扩展减缓强弱的主要原因。     

受电弓疲劳裂纹扩展特性及寿命预测研究

通过有限元软件建立受电弓三维有限元模型,结合断裂分析软件Franc3D研究受电弓上框架尾部疲劳裂纹的扩展特性,并对常温、大气环境以及腐蚀环境下疲劳裂纹扩展寿命进行预测.结果 表明:当受电弓上框架尾部已产生2 mm的表面裂纹时,继续扩展至表面长度约为15 mm时将会穿透管壁;对于常温、大气环境,疲劳裂纹从2 mm的表面裂纹扩展为50 mm的穿透裂纹所对应的运行里程约为24万公里;在腐蚀环境下,表面裂纹扩展至相同长度对应的运行里程约为3.19万公里.