内爆炸下管道裂纹渐进式动态扩展机制研究

现有研究表明内爆炸下管道裂纹呈现渐进/周期式扩展特征,但具体机制与内在规律尚不明晰.基于耦合损伤演化的热黏塑性本构模型、简化气体爆轰模拟算法以及改进的流固耦合算法,构建了内爆炸下管道裂纹动态扩展分析模型,较好复现了试验中典型裂纹扩展行为与管道断裂形貌.在此基础上,深入探究了管道应力波传播、管道径向振动与裂纹动态扩展间的...     

低碳钢含裂纹管道四点弯曲作用下弹塑性裂纹扩展的试验研究

本文对不同直径、不同厚度及不同裂纹长度低碳钢管模拟环向穿透裂纹四点弯曲进行了试验研究,详细描述了试验的装置、试验过程及现象。给出了实测ＪＲ阻力曲线及失稳载荷与裂纹长度的关系。     

三种输送管疲劳裂纹扩展特性研究

通过试验对ＳＳＡＷ、ＥＲＷ、ＵＯＥ三种焊管的疲劳裂纹扩展特性进行了研究。结果表明,三种焊管各区的疲劳裂纹扩展速率的Ｐａｒｉｓ方程表达式ΔＫ的指数均在３．１～４．３之间,且ＳＳＡＭ焊管表现出较低的疲劳裂纹扩展速率。随着加载应力比的提高,疲劳裂纹扩展速率将随之增大。     

不同裂纹扩展公式的裂纹扩展寿命对比研究

不同裂纹扩展公式所对应的扩展寿命是不同的,本文在某型直升机主桨叶延寿过程中,通过对其根部接头材料的断裂性能试验,计算得到了不同裂纹扩展公式下的裂纹扩展寿命,时比研究了不同裂纹扩展公式下的裂纹扩展寿命的差异,并分析研究了应力比对裂纹扩展寿命的影响.对于不同的裂纹扩展公式,应力比越大,裂纹扩展寿命越小,应力比越小,裂纹扩展寿命越大.     

表面裂纹贯穿板厚后的疲劳扩展行为

本文研究了双轴载荷状态下平直表面裂纹和斜表面裂纹贯穿板厚后的疲劳扩展行为。文中给出了所设计的双轴试板当裂纹贯穿板厚后的应力强度因子标定式,据此所得的裂纹贯穿后的疲劳扩展速率与贯穿前有良好的线性性,可以用统一的公式描述,与单轴载荷下的疲劳裂纹扩展速率相比较,表明单轴和双轴载荷下的扩展速率无明显差别。     

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.     

焊接小管道疲劳试验与裂纹扩展数值仿真分析

在航天、核动力发电等工业中,小管道(直径小于2 in(约50 mm))的疲劳断裂失效已成为影响设备安全运行的主要因素之一.然而,在现有的设计与评估规范中,尚缺乏小管道疲劳断裂详细的评价方法与准则.采用管道疲劳性能测试和有限元数值仿真方法,对某焊接小管道进行了疲劳与断裂性能分析.研究结果表明,疲劳性能测试和有限元数值仿真方法获得的疲劳裂纹扩展寿命基本一致,分析案例中,裂纹的疲劳扩展寿命仅占整个疲劳断裂寿命的3％左右;管道的临界失效模式为塑性失稳失效,提高材料的屈服与抗拉强度可有效提高部件的临界裂纹尺寸.     

腐蚀疲劳裂纹扩展的计算与修正方法

本文介绍了腐蚀环境条件下疲劳裂纹扩展的计算与修正方法.在损伤容限设计中,进行疲劳裂纹扩展和寿命计算时,应以相同材料状态在相同试验条件下的试验结果为依据。当缺乏相应条件下的试验数据时,可根据其它一些试验结果进行近似估算或修正,文中提出了具体的估算或修正方法。     

含裂纹石油管道的工作寿命预测

以沿管道轴向扩展的疲劳裂纹扩展速率为基础,经过一定的修正,以此分析实际输油管加较常见的内表面半椭圆裂 扩展规律,从而预测出含此种裂纹的管道的工作寿命,解决了工程中的实际问题,为工程应用提供了可靠的理论依据。     

陶瓷材料磨削裂纹扩展行为研究

探讨了陶瓷磨削裂纹源的来源、形成及扩展过程.同时,运用陶瓷微观结构的有关知识结合压痕断裂力学,分析了Al2O3-ZrO2(4Y)和TiC-TiB2陶瓷磨削裂纹的特征.磨削实验发现:由于在陶瓷中存在弱界面,裂纹易在此处形成,并发生偏转、分支和桥联等形式,使得材料中裂纹的扩展呈现不连续性.     

曲柄群驱动机构的惯性力平衡分析

针对曲柄群驱动机构平衡理论研究方法的不足,提出运用质量矩替代法将曲柄群驱动机构惯性力平衡问题等效为连枝构件(连杆桁架)在相邻曲柄的附加质量矩替代和所有曲柄(树枝构件)组成的二副杆树系统的惯性力完全平衡条件。联立连杆桁架的质量矩替代公式与所有曲柄惯性力完全平衡公式可直接列出任意曲柄群机构惯性力平衡条件。然后以四曲柄群机构为例运用该方法对机构惯性力平衡条件进行了简化。最后,借助三维建模软件Pro/E和动力学仿真分析软件Adams对四曲柄群机构进行动态仿真,验证了质量矩替代法对此类机构惯性力平衡的适用性。     

卷取机动态力矩及张力损失的计算

卷取机动态力矩及其张力损失一直是轧钢设计者所关心的问题,特别是用计算机控制,就更要精确计算。本文根据带钢卷取机的特点,推导了计算卷取机动态力矩的公式,并用实例作了验证。     

谐波齿轮传动中柔轮初始变形力研究

从谐波齿轮传动的原理和特点出发,分析短筒谐波齿轮传动中短筒柔轮的变形力和应力急剧增加的问题.用有限元法计算分析柔轮的受力变形情况,分析柔轮各几何参数对初始变形力的影响,得出柔轮壁厚和长径比是初始变形力主要影响因素的结论.最后对柔轮壁厚与长径比对初始变形力的影响关系进行回归分析.     

2自由度触觉交互装置驱动性能分析

触觉交互装置的驱动性能是衡量触觉交互装置设计成败的重要指标,也是触觉交互装置设计的主要依据。以自行设计的2自由度闭环触觉交互装置为对象,对触觉交互装置驱动性能进行了研究,提出了评价触觉交互装置正向和反向驱动性能的方法。在对机构进行静力学和动力学分析的基础上,给出了衡量驱动性能的具体指标。     

含未穿透裂纹结构断裂失效概率计算的重要抽样法

将线弹簧模型法与重要抽样法相结合,建立含未穿透裂纹结构断裂失效概率的计算方法,考虑材料特性、外载荷和裂纹尺寸等参数的不确定性,以含未穿透裂纹平板为例进行计算,求得结构的失效概率。对比分析Monte Carlo法、响应面法和重要抽样法的计算效率与精度。结果表明,所提方法是合理可靠的,而且计算量小、精度高、通用性强,适合工程实际应用。     

动压气体轴承性能计算方法研究

通过数学变换,将动压气体润滑Reynolds方程变换成标准的椭圆型偏微分方程形式,以MATEAB PDE（partial differential equation）工具箱为求解器,编制迭代计算程序,实现动压气体轴承性能的高精度计算。文中的计算结果与以往发表的数值计算结果非常吻合,这表明所提出计算方法的正确性。文中计算方法的思想可以推广应用于其他类型轴承的性能计算及其他类型偏微分方程问题的求解中。     

X70管线钢在模拟土壤介质中的裂纹扩展行为研究

试验研究高应力比 (R =0 .9)载荷下X70管线钢的裂纹扩展行为。结果表明 ,在加载频率f =10Hz ,应力比R =0 .9时 ,环境介质对X70管线钢裂纹扩展门槛值没有明显影响 ,其值在 2 .3 7MPa·m1/2 ～ 2 .5 1MPa·m1/2 范围内变动 ,对应最大应力强度因子为 2 3 .7MPa·m1/2 ～ 2 5 .1MPa·m1/2 。在模拟碱性和近中性土壤介质中 ,X70管线钢裂纹扩展门槛值保持不变 ,为 2 .45MPa·m1/2 ～ 2 .48MPa·m1/2 ;环境对裂纹扩展的加速作用表现为在近中性介质中的裂纹扩展系数高于碱性土壤介质裂纹扩展系数。在近中性土壤介质中 ,随着加载频率的降低 ,裂纹扩展门槛值略有下降 ,但仍表现强烈的门槛值特征     

组合凸轮轮廓曲线的计算

本文主要论述一类新型的凸轮机构——组合凸轮传动机构轮廓曲线的计算。文中绘出了在各种不同接触形式下,诸机构轮廓曲线的一组完整的精确计算公式。本文所得结论,为凸轮机构的设计和制造提供了必要的理论基础。     

钢在多次冲击载荷下裂纹发展过程的研究

应用在破断面上显微镜直接观察的方法研究了回火碳结构钢在多次冲击载荷下的裂纹发生与发展过程。发现裂纹深度t与冲击次数N之间存在t＝t0e（N/b）的指数关系,裂纹发展速度v与裂纹深度t之间存在v＝1/b*t的线性关系（相应于普通疲劳德v＝Ktn关系式中n＝1时的情况）。并得出多次冲击抗力（冲击破断寿命）既决定于裂纹发展速度v又决定于极限裂纹深度tK,它们对冲击破断寿命的影响随钢回火温度或钢中碳含量的变化而互为矛盾的变化着。表明裂纹发展速度主要与强度因素有关,而极限裂纹深度主要与塑性因素有关,二者的最好配合使钢在某一回火温度或某一碳含量出现多冲抗力极值。这就使以前发表的文[3][4][5]中所得多冲抗力基本规律得到了有力的支持,同时为充分发挥结构钢的强度潜力提供了新的依据。     

预测腐蚀管道剩余寿命的新方法研究

针对概率统计方法预测腐蚀管道剩余寿命对数据样本要求大和预测精度低的问题,提出采用灰色预测理论对腐蚀管道进行了剩余寿命预测;针对传统GM(1,1)模型不能根据非等时距数据进行数据拟合、背景值构造误差大和新信息利用充分的问题对GM(1,1)模型进行了改进,并提出灰色预测理论对非等间隔数据处理的新方法。通过采用所建立腐蚀管道剩余寿命模型和改进GM模型对腐蚀管道剩余寿命的计算,证明了该方法的准确、简洁、可行与普适性。