基于拉伸载荷的碳纤维/环氧树脂层合板疲劳断裂机理

为研究拉伸载荷下碳纤维/环氧树脂层合板的疲劳性能，开展了4种应力水平下的T300/6511碳纤维平纹织物层合板的拉-拉疲劳实验，得到了不同应力水平下层合板的疲劳寿命。采用超声波C扫和扫描电子显微镜（SEM）观察断口形貌及内部损伤，讨论复合材料疲劳损伤发展积累过程和断裂机理。通过复合材料疲劳有限元分析模型，模拟了复合材料织物层合板疲劳损伤积累和失效过程，绘制了S-lg N曲线，分析发现模型预测的疲劳寿命及失效模式与实验结果吻合良好。疲劳加载时，层合板两侧自由边的表面首先出现基体开裂和分层损伤，随后诱发基体与纤维间界面破坏，损伤加剧，并迅速向内侧扩展；最后大量纤维和基体断裂，损伤贯穿整个截面，导致疲劳断裂。     

天然橡胶材料性能及疲劳预测研究

疲劳寿命预测和评估在设计过程中对确保橡胶部件的安全性和可靠性至关重要。结合有限元分析和疲劳试验的疲劳损伤参数,提出了橡胶构件疲劳寿命预测方法。基于材料试验确定的超弹性材料模型,对橡胶部件进行了有限元分析。使用有限元法确定的临界位置处的格林-拉格朗日应变来评估天然橡胶的疲劳损伤参数。利用关键部位的疲劳损伤参数预测橡胶构件的疲劳寿命。橡胶部件的预测疲劳寿命与实验疲劳寿命相当吻合。     

使用活塞杆运行总结

1活塞杆疲劳断裂的特点 在变应力下，活塞杆的损坏形式是疲劳断裂。疲劳断裂不同于一般静力断裂，它是损伤到一定程度后，即裂纹扩展到一定程度后，发生的突然断裂，疲劳断裂是与应力循环次数有关的断裂。     

基于裂纹形核理论的橡胶制品疲劳研究

橡胶制品通常处于周期载荷作用下,疲劳破坏是制约其使用寿命的关键因素。目前橡胶制品的多轴疲劳寿命预报仍是橡胶工业的一个亟待解决的难题,开裂能理论不仅能解释橡胶的单轴疲劳和多轴疲劳的差异,同时以简单材料实验表征多轴载荷作用下橡胶的疲劳特性,减少了橡胶疲劳表征的时间和难度,兼顾了断裂力学方法和S-N曲线法的优点。本文基于开裂能理论,对空气弹簧橡胶支座进行疲劳分析与改进,仿真结果与实验结果吻合良好,表明基于开裂能量理论的橡胶疲劳仿真方法不仅能有效预测处于复杂多轴载荷作用下橡胶构件的疲劳寿命,同时还能获取疲劳裂纹临界开裂平面和开裂方向。     

发动机橡胶悬置疲劳寿命的研究进展

针对橡胶悬置疲劳寿命预测的研究,综述国内外橡胶材料及橡胶元件疲劳寿命预测方法及其发展。橡胶悬置疲劳寿命的预测方法主要分为裂纹萌生法和裂纹扩展法。裂纹萌生法中,相对于应变和应变能密度,等效应力为损伤参量建立的橡胶疲劳寿命预测模型更适用于橡胶悬置疲劳寿命预测;应用裂纹扩展法建立的橡胶疲劳寿命预测模型能较好地预测橡胶悬置疲劳寿命;与裂纹萌生法相比,裂纹扩展法可预测橡胶悬置的裂纹方向,对工程实际有更好的指导意义。     

基于VCCT的复合材料低周疲劳性能研究

基于VCCT建立复合材料低周疲劳模型,对层合板结构分层损伤进行疲劳寿命预测。采用ABAQUS软件通过直接循环法计算复合材料低周疲劳分层扩展情况,在模拟中指定分层扩展所沿的界面,基于VCCT可以计算界面单元裂纹尖端的断裂能量释放率,通过Paris准则来判断疲劳裂纹的产生和扩展。     

裂纹形态对丁腈橡胶力学性能和耐疲劳性能的影响

丁腈橡胶为石化行业应用最为广泛的一类橡胶材料。在受到周期应力的作用下，丁腈橡胶内已存在的裂纹会不断扩展而最终导致橡胶断裂。本文考察了预制缺陷的种类及大小对丁腈橡胶疲劳过程中裂纹扩展情况的影响，并对断面形貌进行了观察。结果表明，在圆形、纵向和横向三种缺陷中，纵向缺陷对丁腈橡胶的力学性能和耐疲劳性能影响最小；对圆形缺陷来讲，随孔直径的增大，丁腈橡胶的耐疲劳性能和力学性能逐渐下降。     

焊件疲劳裂纹扩展速率的预测

疲劳是工程中最常见的现象之一,焊件的疲劳裂纹扩展速率的研究为进行疲劳寿命预测提供了基础。本文通过对一定存活率下的疲劳裂纹扩展速率的预测回归分析,得到一个既准确又简便的方法求解 Paris 公式。     

橡胶疲劳性能研究进展

综述了动态载荷下疲劳对橡胶物理机械性能的影响、影响橡胶疲劳的因素、橡胶疲劳性能的研究方法及橡胶疲劳的机理。指出橡胶制品的疲劳寿命取决于橡胶的抗疲劳断裂性能 ,研究橡胶的疲劳特性对于结构抗疲劳设计和疲劳寿命预报模型的建立是极其重要的。     

橡胶材料疲劳试验机的设计和疲劳寿命模型的建立

进行橡胶材料疲劳试验机的设计和疲劳寿命模型的建立。基于疲劳裂纹扩展和撕裂能理论以及依据GB/T1688—2008研制的橡胶材料疲劳试验机由执行机构、数据采集系统和控制系统构成,用于橡胶材料疲劳试验和破坏试验,可以分别测得橡胶材料裂纹扩展速度及撕裂能、破坏撕裂能。采用Yeoh模型作为本构模型,以有限元仿真分析计算不同应变下的撕裂能,得到裂纹扩展速度与撕裂能关系,而建立的橡胶材料疲劳寿命模型可以用于预测组成复杂的橡胶材料的疲劳寿命。     

表面裂纹疲劳扩展形貌变化规律的研究

首先进行了１６Ｍｎ板材半椭圆表面裂纹疲劳扩展试验。试验结果表明，采用Ｎｅｗｍａｎ－ｒａｊｕ应力强度因子时，表面裂纹深度方向和表面方向的扩展速率均符合Ｐａｒｉｓ公式。在此基础上，从Ｎｅｗｍａｎ－Ｒａｊｕ应力强度因子计算式和Ｐａｒｉｓ疲劳裂纹扩展速率公式出发，通过理论和数值分析，建立了３类表面裂纹在受拉伸、弯曲、和拉弯组合加载下的疲劳扩展形貌统一表达式，并通过疲劳试验结果对其进行了考核。结果表明，采用统一表达式预测裂纹形貌的各项统计指标均优于其他两种表达式     

橡胶构件疲劳寿命的研究方法概述

概述橡胶构件的疲劳寿命研究方法,主要分为裂纹成核法、裂纹扩展法和S-N曲线法。从疲劳角度对橡胶构件的寿命研究方法进行总结,给出各种研究方法的选择依据。应根据橡胶构件的使用条件和疲劳失效评价准则的不同选用合适的设计计算方法,以达到疲劳寿命预测相对准确且简化计算的目的。另外,还总结了近阶段有限元法在橡胶疲劳寿命分析上的应用和新进展。     

橡胶构件疲劳寿命的研究方法概述

概述橡胶构件的疲劳寿命研究方法,主要分为裂纹成核法、裂纹扩展法和S －N曲线法。从疲劳角度对橡胶构件的寿命研究方法进行总结,给出各种研究方法的选择依据。应根据橡胶构件的使用条件和疲劳失效评价准则的不同选用合适的设计计算方法,以达到疲劳寿命预测相对准确且简化计算的目的。另外,还总结了近阶段有限元法在橡胶疲劳寿命分析上的应用和新进展。     

有拧紧力矩复合材料单钉接头疲劳寿命预测

通过对有拧紧力矩复合材料单钉接头疲劳加载过程应力分析及材料三维疲劳失效准则损伤判定,并结合建立的疲劳加载材料退化模型、材料性能退化方法及复合材料接头最终失效判据,建立了基于三维累积损伤分析的层合板接头疲劳载荷作用下寿命预测方法。最后,对拉-拉疲劳载荷作用下有拧紧力矩层合板接头的疲劳寿命及破坏模式进行了模拟分析,并与试验结果进行了对比,结果表明,建立的寿命预测方法能够很好地预测有拧紧力矩复合材料单钉接头的寿命以及破坏模式。     

单向Cf/SiC复合材料的弯曲疲劳性能

对单向Cf/SiC复合材料进行了三点弯曲疲劳性能测试,得到了复合材料的应力－寿命曲线（S－N曲线）,并对其进行线性拟合,得到疲劳最大应力与复合材料疲劳寿命的关系;考察了疲劳过程中刚度下降和疲劳裂纹产生情况。结果表明在疲劳过程中复合材料的弯曲模量有3个变化阶段：首先在疲劳加载初期,弯曲模量的下降速度及幅度都较大;其次在弯曲模量下降到原始弯曲模量的85％（133GPa)后,其变化方式没有明显的规律可循,有时甚至可能上升;最后复合材料发生疲劳断裂时,模量将发生突变。显微结构分析表明：基体横向裂纹群的产生是疲劳断裂的独有特征。它的产生是由于基体SiC的断裂应变小于碳纤维的断裂应变,基体首先开裂并导致应力重新分布的结果。     

疲劳与蠕变复合作用下PS的应变与寿命

对PS在疲劳/蠕变复合作用下应变与寿命进行了研究。结果表明：其疲劳/蠕变曲线与纯蠕变曲线十分相似。加载时间周期越短和疲劳载荷变化越频繁。结束普弹应变阶段应变越小，进入延迟弹性变形的平台应变阶段越早。在疲劳/蠕变复合作用下聚苯乙烯存在疲劳和蠕变的交互损伤，其断裂寿命比纯疲劳或纯蠕变的断裂寿命低。断裂寿命减小，疲劳/蠕变的交互损伤程度与温度密切相关，PS在较低温度的疲劳/蠕变交互损伤作用大于较高温度的交互损伤作用。随温度升高，疲劳/蠕变断裂寿命下降是疲劳和蠕变各自的单独损伤增加所致。     

复合材料胶接修补结构疲劳性能的数值和试验研究

为研究室温下复合材料胶接修补结构的疲劳性能,以三维渐进损伤理论为基础,创建了复合材料胶接修补模型,利用材料损伤判断子程序实现对修补结构的静拉伸失效载荷及剩余强度的预测分析,并进行了相关试验的对比分析。采用5种不同尺寸的圆形补片来评价修补效果,并利用超景深仪对修补试件的疲劳损伤扩展模式进行微观测量。结果表明:静载拉伸中,尺寸为3.5r的修补结构承载能力最好;疲劳循环中,尺寸为2.5r的修补结构剩余强度提升效果最好;疲劳载荷下,当循环次数较低时,修补结构的主要损伤为基体开裂,而随着循环次数的增大,主要损伤为纤维断裂。     

氢压缩机螺栓与连杆断裂分析

通过宏观检查、光谱分析、金相分析及断口扫描电镜分析等方法,对某石化公司炼油厂连续重整装置氢气压缩机螺栓与连杆断裂失效故障进行了分析。结果表明:由于螺栓内部夹杂物原因以及交变载荷作用下产生微裂纹,随着设备的运行,裂纹逐渐扩展,最终发生疲劳断裂失效,继而造成连杆断裂。     

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。     

橡胶疲劳研究综述

橡胶疲劳寿命理论的研究对于提高橡胶产品耐久性的设计和制造具有重要意义。从橡胶的疲劳寿命研究方法、橡胶疲劳影响因素、橡胶疲劳试验以及疲劳理论的实际应用几方面介绍了橡胶材料和橡胶制品疲劳研究的情况,对于橡胶产品的疲劳耐久性分析和设计、提高橡胶产品的使用寿命具有一定的指导意义。