压力容器非正交接管区表面裂纹疲劳扩展特性研究

对一台压力容器非正交接管区表面裂纹的疲劳扩展进行了试验研究和计算机模拟跟踪，获得了非正交接管区表面裂纹疲劳扩展的特性、形貌、速率及寿命。试验与计算机跟踪结果比较表明：在相同循环次数下，有限元的扩展深度大于实测值，但二者基本吻合，误差为10％左右；二者的裂纹扩展方向是不一致的。     

球形容器接管外拐角表面裂纹疲劳扩展计算机模拟技术

文通过实物容器实验对接管外拐角表面裂纹疲劳扩展形状作了分析，并用数值方法对该裂纹作了模拟跟踪，将实验和计算所得外拐角表面裂纹同无限大平板半椭圆、接管内拐角表面裂纹作了比较，并指出了接管外拐角表面裂纹的扩展不仅趋于曲线形状，而且裂纹扩展呈现凸出现象；并指出，常规的假定无限大平板上裂纹形状运用到接管外拐角所产生误差的缘由。     

筒体大开孔焊接结构疲劳寿命估算方法

本文根据压力容器大开孔接管处应力测试数据及壳体材料中温静力性能试验结果，对设备在工作温度下的疲劳裂纹形成寿命及扩展寿命进行了估算，为大开孔压力容器的中温疲劳寿命估算提供了一种简便可靠的方法．     

用一种新型试板研究角裂纹的疲劳扩展性能

1 引言压力容器接管拐角处裂纹的存在及在交变载荷工况下的疲劳扩展将导致压力容器失效的问题,已成为国内外压力容器研究领域中的一项重要课题。对这一课题进行研究所采用的试验方法大致分为两类,即真实容器接管结构的试验和非容器模拟试板的试验,后者具有简单易行、节省费用的优点。目前报导的是采用单轴向加载试板,而实际生产中的中     

2.25Cr1Mo钢的中温疲劳裂纹扩展行为研究和加氢反应器的安全分析

对 2 .2 5Cr1Mo钢在室温和 4 2 0℃下的疲劳裂纹扩展速率进行了测试和分析 ,得到了两种温度下的疲劳裂纹扩展规律 ,并根据测试结果对一台加氢反应器接管焊缝裂纹的疲劳扩展进行了计算和安全评估 ,为该反应器的安全使用提供了理论依据     

环带区含表面裂纹的接管部位的应力分析

一、引言接管是压力容器部件中最基本的结构形式。国内外压力容器典型事故分析表明,压力容器失效发生在容器——接管的相贯处的几率最大。接管区是容器最危险的部位。循环应力实验表明,疲劳裂纹最先在该区形成。国内外对压力容器接管区的研究较多,也     

压力容器疲劳失效的试验研究

本文综合介绍国外采用断裂理论研究压力容器疲劳方面的有关问题:比如疲劳裂纹的扩展、蠕变——疲劳的相互作用、环境介质对疲劳的影响和带接管压力容器的疲劳强度等。图11,参考文献27。     

压力容器接管部位安全评定技术建议意见

引言我国压力容器缺陷评定规范CVDA—1984得到了广泛的应用,但它并未具体规定容器接管区裂纹的评定方法。以通用机械研究所为主的一些单位对压力容器接管部位的断裂与疲劳     

镍基单晶涡轮叶片榫头疲劳裂纹扩展寿命研究

设计航空发动机涡轮叶片榫头/榫槽接触模拟试验件,基于涡轮叶片的实际工况,进行了榫头/榫槽接触疲劳试验。基于Paris公式提出了榫头接触疲劳裂纹扩展寿命模型,并采用晶体滑移有限元程序对涡轮榫头/榫槽接触进行了有限元模拟。有限元分析得到的疲劳裂纹扩展寿命与试验结果相符,表明提出的疲劳裂纹扩展寿命模型可用于指导分析榫头寿命。     

低温环境下TC4ELI钛合金三维疲劳裂纹扩展模型

利用疲劳试验机及扫描电镜研究了不同温度(20,-20,-40,-60℃)下不同厚度(12.5,9.0,6.0,3.0 mm)TC4ELI钛合金的疲劳裂纹扩展行为,建立低温环境下该合金的三维疲劳裂纹扩展模型。结果表明：由于闭合效应,减小厚度或降低温度均会减缓试验合金的疲劳裂纹扩展速率,Paris二维公式中的材料参数C和n并非常数;而在三维疲劳裂纹扩展理论框架下,修正后的Paris三维公式中的材料参数C_eff和n_eff均为常数,建立的三维疲劳裂纹扩展模型可以对不同温度下不同厚度试验合金的疲劳裂纹扩展行为进行归一化描述。     

核电用接管安全端308L焊缝金属高温低周疲劳性能研究

在300℃高温环境下研究了核电用接管安全端308L焊缝金属的低周疲劳性能,获得了308L焊缝金属材料的循环应力-应变曲线及低周疲劳寿命曲线。基于疲劳过程中不同应变幅水平下循环应力-应变滞回环的试验结果,分析了应力峰值随疲劳循环数的变化规律,绘制了308L焊缝金属材料疲劳寿命曲线,并与ASME疲劳设计曲线进行对比,最后分析了308L焊缝金属的疲劳断口。试验结果表明,材料在高温条件下表现出循环软化直至失效; Basquin和Manson-Coffin关系可以很好地描述0. 3%～1. 0%应变幅范围内的应变-疲劳寿命曲线; 308L焊缝金属低周疲劳裂纹呈凸形扩展,并伴随有疲劳辉纹和二次裂纹出现。     

用修正的Newman-Raju法计算容器接管拐角裂纹的疲劳扩展

本文在总结前人工作的基础上,对解决三维孔边角裂纹的Newman-Raju解进行修正。通过对应力集中和接管几何结构的修正,提出了用修正的Newman-Raju解来求出容器接管拐角裂纹的应力强度因子,并用Paris公式来估计容器的疲劳扩展,其结果在工程上令人满意,可以推荐成为工程计算的依据。     

2024-T62铝合金疲劳裂纹扩展试验数据的统计分析

进行了3种应力水平下2024-T62铝合金的疲劳裂纹扩展试验,利用试验数据对疲劳裂纹扩展的分散性进行了统计分析。分析结果表明:2024-T62铝合金的疲劳裂纹扩展试验数据服从对数正态分布;随着载荷循环数的增加,疲劳裂纹尺寸的标准差和变异系数都增大;试验应力水平对疲劳裂纹尺寸的分散性有一定的影响,随着载荷循环数的增加,高应力水平下疲劳裂纹尺寸的标准差大于低应力水平下疲劳裂纹尺寸的标准差,且高应力水平下疲劳裂纹尺寸标准差与变异系数的增加速度比低应力水平下疲劳裂纹尺寸标准差与变异系数的增加速度快;利用疲劳裂纹扩展试验数据使随机疲劳裂纹扩展模型得到了验证。     

环境湿度对铸铝合金超声疲劳裂纹扩展速率的影响研究

针对铸铝合金A356-T6开展了不同环境湿度下的超声疲劳裂纹扩展试验和实验室环境湿度下的常规疲劳裂纹扩展试验。由试验结果可知,超声疲劳在干空气环境中的疲劳裂纹扩展速率最低,而在蒸馏水环境中的疲劳裂纹扩展速率最高。常规疲劳在实验室环境中的疲劳裂纹扩展速率和超声疲劳在蒸馏水环境中的疲劳裂纹扩展速率几乎一致。针对Wei建立的环境湿度对铝合金材料疲劳裂纹扩展速率预测模型进行了修正,得到了铸铝合金A356-T6在任意环境湿度和试验频率下的疲劳裂纹扩展速率预测模型。     

显微组织对中碳钢疲劳裂纹扩展的影响

本文试验研究了45 Cr 钢淬水,200℃回火态和40 MnB 钢淬水,200℃、500℃回火态的疲劳裂纹在第一、第二扩展阶段的扩展。试验结果表明,当疲劳裂纹处于第一扩展阶段时,两种钢在200℃回火态的疲劳裂纹主要是穿晶扩展,它们的疲劳裂纹扩展速率(da/dN)和门槛值(△K_(th))基本相同。当疲劳裂纹进入第二扩展阶段后,晶界状态对疲劳裂纹扩展的影响明显起来。硼具有韧化200℃回火态组织晶界的作用,致使40MnB 钢的疲劳裂纹不优先沿晶界扩展。而45Cr 钢,疲劳裂纹优先沿高畸变能的晶界扩展,疲劳裂纹沿晶扩展速率加快,所以得到40 MnB 钢的da/dN<45Cr 钢的da/dN 的结果。当40MnB 钢500℃回火态的疲劳裂纹处于第一、第二扩展阶段时,均是穿晶扩展,断口上有明显疲劳条纹,裂纹扩展途径弯曲度大,从而使其在两个扩展阶段的da/dN 均低于两种钢200℃回火态的da/dN,△K_(th)值高于两种钢200℃回火态的△K_(th)值。     

聚丙烯聚合釜筒体裂纹的失效研究

分析聚丙稀反应釜裂纹产生和扩展的原因,系属于腐蚀疲劳断裂,具有低周疲劳扩展性质.裂纹的产生是环境因素、操作工况和与结构设计上存在的边缘应力综合影响的结果.下温度计接管下方的焊缝在边缘应力和焊接残余应力共同作用下使交变载荷的应力水平提高,促使焊缝处产生疲劳裂纹,冷却水介质作用下的吸氧腐蚀加剧了裂纹的扩展.根据失效机理,成功地采取了挖补工艺修复方法.     

腐蚀对新型高强度铝合金疲劳裂纹萌生机制及扩展行为的作用

根据编制的某机场环境加速试验谱,通过腐蚀试验模拟飞机服役过程中遭受的潮湿空气、盐雾、二氧化硫、酸雨和干/湿交变等严酷条件的侵蚀作用,采用飞机主承力结构新型高强度铝合金7B04-T74,制备单边缺口拉伸(Single edge notch tension, SENT)试样进行预腐蚀和疲劳试验,分析不同程度腐蚀损伤对疲劳裂纹萌生、裂纹扩展行为和疲劳寿命的影响,揭示腐蚀对裂纹萌生及扩展行为的作用机理。结果表明,在腐蚀初期,疲劳裂纹萌生源主要为单个蚀孔,裂纹扩展路径较为平直;随着腐蚀程度的加重,在多个蚀孔处同时萌生多条小疲劳裂纹,萌生疲劳裂纹的蚀孔具有隧道效应,扩展路径不规则,形成“之”字形裂纹;疲劳裂纹萌生机制是材料第二相与腐蚀损伤之间相互竞争的结果;腐蚀导致疲劳寿命显著降低,尤其是裂纹萌生寿命,腐蚀12年试验件裂纹萌生寿命仅为未腐蚀试验件裂纹萌生寿命的2.2%。     

船用螺旋桨铜合金的腐蚀疲劳性能

本文模拟船用螺旋浆的受力状态及工作环境,采用小试样,低应力的高周疲劳进行裂纹扩展试验,来研究螺旋浆铜合金材料的腐蚀疲劳性能。重点测定裂纹扩展速率da/dN,并通过da/dN来估算疲劳裂纹扩展寿命,评定五种铜合金的优劣。探讨了它们的常规力学性能与腐蚀疲劳能之间的关系。对腐蚀疲劳断口进行了分析。同时比较了黄铜的锌当量及晶粒度对腐蚀疲劳性能的影响。     

使用疲劳裂纹扩展数据的疲劳裂纹扩展的可靠性分析方法

利用现有的疲劳裂纹扩展数据或疲劳裂纹扩展试验的不完全数据 ,对疲劳裂纹随机扩展的可靠性进行了研究。基于疲劳裂纹扩展的确定性模型 ,导出了疲劳裂纹扩展的随机公式。利用现有的疲劳裂纹扩展数据或疲劳裂纹扩展试验的不完全数据 ,对疲劳裂纹扩展随机公式中的随机变量的分布进行了估计 ,得到了其分布的数字特征 ,用Monte Carlo方法得到了疲劳裂纹扩展寿命的失效概率的点估计。实例分析表明了本文方法的实用性和可行性     

弹塑性疲劳裂纹扩展行为的数值模拟

基于ABAQUS有限元软件建立内聚单元模型以研究I型弹塑性疲劳裂纹的扩展过程。利用UEL子程序定义内聚单元的疲劳损伤累积准则以识别疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端的位置,并预测裂纹扩展速率da/d N。结果发现,预测的裂纹扩展速率与已有的试验结果吻合良好。通过ABAQUS软件中的温度-位移耦合分析方法同步获取裂纹扩展过程中因塑性变形能引起的裂纹尖端瞬态温度场的变化。结果显示,疲劳损伤累积准则所识别的裂纹尖端位置与裂纹扩展时最大温升点的位置具有一致性。这说明疲劳裂纹扩展过程中温度信号的变化也可以用于裂纹扩展规律的研究。基于数值模拟的方法验证了疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端的温升信号ΔT与裂纹扩展速率da/d N、应力强度因子范围ΔK之间的幂函数关系。研究成果有望用于疲劳裂纹扩展寿命的快速预测。