预应变及超载及疲劳裂纹扩展的影响

考察了国产18MnHP钢材预先塑性应变对疲劳裂纹扩展的影响，研究了国产18MnHP钢材和国产LY11－CZ铝合金单峰超载所引起的疲劳所引起的疲劳裂纹扩展的延迟阻碍现象，通过实验结果分析可知：（1）单调预拉塑性应变对疲劳裂纹扩展速率无影响；（2）预先拉压循环塑性应变导致对疲劳裂纹扩展速率的提高，是由循环塑性应变造成损伤所引起的；（3）超载后裂尖前沿材料的应变硬化不是导致延迟阻碍现象产生的原因，而宜用裂纹效应来解释延迟阻碍现象。     

低周疲劳的塑性功密度及其测量

在分析低周疲劳塑性功密度物理意义的基础上，给出了一种测定塑性功密度的方法，该方法利用计算机进行数据采集及处理，可测定不同循环特性材料的塑性功密度，结果表明，该方法快速，准确。     

应变滞后能损伤与Uddeholm法热疲劳寿命的相关性

采用应变能研究Uddeholm热疲劳结果表明,当材料的强度、塑性的配合使每一循环所受到的应变能损伤最小时,材料的热疲劳抗力最佳,且可根据材料的常规机械性能及物理性能,予测材料的热疲劳抗力。     

预应变及超载对疲劳裂纹扩展的影响

考察了国产 18MnHP钢材预先塑性应变对疲劳裂纹扩展的影响 ,研究了国产 18MnHP钢材和国产LY11—CZ铝合金单峰超载所引起的疲劳裂纹扩展的延迟阻碍现象。通过实验结果分析可知 :①单调预拉塑性应变对疲劳裂纹扩展速率无影响 ;②预先拉压循环塑性应变导致对疲劳裂纹扩展速率的提高 ,是由循环塑性应变造成损伤所引起的 ;③超载后裂尖前沿材料的应变硬化不是导致延迟阻碍现象产生的原因 ,而宜用裂纹闭合效应来解释延迟阻碍现象。     

16MnR轴对称三维应力状态下高温低周疲劳寿命评价

通过对 1 6MnR带缺口的圆柱试样的轴对称三维应力状态下高温低周疲劳试验 ,并应用NHRDS有限元程序进行了缺口附近轴对称问题的循环应力、应变分析计算 ,得出了各试样危险点的应力、应变分量值和当量应力、当量应变值。基于当量概念这一基本准则 ,分析材料疲劳过程的能量损耗 ,利用当量塑性应变能密度评价了该材料轴对称三维应力状态下不同应变速率下的疲劳寿命 ,并在此基础上分析了应变速率对疲劳寿命的影响。试验结果表明 ,该材料轴对称三维应力状态下高温低周疲劳寿命用当量塑性应变能密度来表征是可行的 ,应变速率对疲劳寿命的影响可以通过将疲劳寿命评价公式中的材料常数用应变速率的函数来表示的方法得以定量的体现。     

扭转预应变对Q345R钢超低周疲劳性能影响研究

采用横向应变控制方法,研究了扭转预应变对压力容器用钢Q345R超低周疲劳性能的影响。获得了预扭转前后材料的循环应力-应变关系、疲劳寿命等实验数据,据此,利用双参数威布尔分布数概率函数对疲劳寿命数据进行处理,结果表明其疲劳寿命以及置信度在双对数坐标系中的线性关系良好。通过Hollomon公式和MansonCoffin公式拟合疲劳实验数据,建立了疲劳寿命预测公式。计算并拟合了材料塑性应变能和循环周次的关系,并对比研究了预扭转前后材料的循环韧度。试样疲劳断口观察表明预扭转的材料比未预扭转的材料断口形貌中有较多的子孔洞、空穴和二次裂纹。     

钨系热作模具钢热疲劳特性的研究

本文研究了钨系热作模具钢3Cr2W8V的热疲劳特性,阐述了一些因素对热疲劳性能的影响,试验结果表明,热疲劳抗力主要取决于材料的高温屈服强度,在强度、塑性及循环热稳定性取得适当配合时最大。     

高分子材料应力控制下的低周疲劳损伤模型

采用连续损伤力学的方法,在著名的王-楼模型的基础上,充分考虑了高分子材料的循环软化特性,得到了高分子材料三轴应力场中的低周疲劳损伤模型.由该模型可知:应力控制的低周疲劳中,循环软化现象表现为平均应变随循环数的增加而增加,材料的损伤包括循环塑性损伤和由随循环数增加的平均应变引起的蠕变损伤,同时得到了三轴应力场中的疲劳失效准则和损伤演化方程.     

PBGA无铅焊点应力应变数值模拟及寿命预测

本文对焊点材料为Sn3.8Ag0.7Cu的PBGA封装器件进行了3-维有限元数值模拟.以Aand统一粘塑性本构方程描述无铅焊点的粘塑性行为,研究了在温度循环载荷下焊点阵列等效应力和塑性应变的分布规律,找出了实体模型中最大应力和应变的焊点位置;分析了最大应变焊点的等效应力周期性变化和等效塑性应变累积的动特性曲线;基于Manson-Coffin焊点疲劳寿命模型,对关键焊点进行了寿命预测,疲劳寿命值为3.851×103循环周期.     

疲劳过程中45^#钢塑性变化规律的研究

对４５＾＃钢在疲劳过程中的屈服极限σｓ，显微硬度ＨＶ及截面收缩率ψ进行了研究。目的在于寻求４５＾＃钢在疲劳过程中的变化规律。结果表明：４５＾＃钢在疲劳过程中其塑性变化的规律性很强，与作者的预测基本一致。     

贫混凝土基层疲劳特性研究

贫混凝土用于路面基层时,由于受到荷载应力和温度应力的反复作用,需研究其疲劳特性.通过分析室内小梁弯拉疲劳试验结果,得出贫混凝土的疲劳寿命服从双参数威布尔分布,据此建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程.通过对比,得出贫混凝土的疲劳性能优于其他常用半刚性基层材料.利用得出的疲劳方程,建立贫混凝土作为水泥混凝土路面下面层荷载应力计算的疲劳应力系数,以及作为沥青路面基层时,进行层底弯拉应力验算的弯拉强度结构系数.     

堆焊铸管模热疲劳性能试验研究

针对国内铸管模使用寿命低的问题,通过试验筛选出一种耐热疲劳性能好的堆焊金属,修复国产铸管模,使其达到国外铸管模的使用寿命.采用自约束热疲劳试验方法和高频电磁感应加热设备,研究超低碳Cr-Mo系和低碳Cr-Mo系堆焊金属热疲劳性能.结果表明:含碳量对热疲劳裂纹的形态有一定的影响;焊后未热处理状态下的低碳Cr-Mo系堆焊金属热疲劳性能优于超低碳Cr-Mo系堆焊金属;低碳Cr-Mo系堆焊金属焊后热处理的热疲劳性能显著提高.     

多晶硅薄膜疲劳特性片外测试方法

多晶硅是微机电系统(MEMS)表面制造工艺的主要结构材料,其疲劳特性是影响MEMS器件可靠性的一个重要因素,因而,研究多晶硅薄膜材料的疲劳特性具有广泛的实际意义.国外主要采用片上测试方法研究多晶硅薄膜的疲劳特性,本文发展了一种新型片外测试方法,利用压电驱动、电容位移检测和高精度CCD图像实时监控技术,全面测试了多晶硅薄膜的疲劳性能.并通过对实验数据的W e ibu ll方法处理,得到了拉伸状态下带缺口和不带缺口的多晶硅薄膜的应力-循环周次曲线.该方法大大降低了对试件制造工艺性的要求,能够有效地测量薄膜的疲劳性能.     

泡沫沥青稳定碎石混合料的研究开发

评价泡沫沥青混合料的结构抗力,抗疲劳是一项重要指标.泡沫沥青混合料的力学性能介于粒状材料结构和水泥稳定结构之间.泡沫沥青混合料的疲劳特性低于热拌沥青混合料.泡沫沥青混合料抗疲劳性能低于热拌沥青混合料或高质量乳化沥青混合料.     

贫混凝土疲劳方程的建立及其应用研究

贫混凝土用于水泥混凝土路面或沥青混凝土路面基层时,和面层一起受到荷载应力和温度应力的反复作用,路面应力分析和结构设计时应考虑其疲劳性能.在室内贫混凝土小梁弯拉疲劳试验的基础上,分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出其疲劳寿命服从双参数威布尔分布,据此建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程.根据此疲劳方程,得出贫混凝土的疲劳性能优于其他常用半刚性基层材料,并建立了贫混凝土作为水泥混凝土路面下面层荷载应力计算的疲劳应力系数,以及作为沥青路面基层层底弯拉应力验算的弯拉强度结构系数.     

燃烧器喷嘴材料热疲劳性能和高温氧化性能研究

采用对比试验方法,通过热疲劳裂纹扩展速率和氧化增重试验,研究了燃煤锅炉燃烧器喷嘴常用的两种材料的热疲劳性能和高温氧化性能,结果表明,铬、锰、硅等元素含量高的新材料ZG40Cr26Ni4Mn3NRe的热疲劳性能和抗高温氧化性能均明显优于原燃烧器喷嘴材料ZG40Cr20Ni5.材料的抗热疲劳性能在很大程度上取决于材料的抗高温氧化性能,热疲劳裂纹在表面缺陷处最易出现,热循环过程中氧化膜的形成和破裂加剧了热疲劳裂纹的萌生和扩展.     

Fatigue property of basalt fiber-modified asphalt mixture under complicated environment

The fatigue property of asphalt mixtures under complicated environment （low-temperature bending performance, chloride penetration, freezing-thawing cycle and their coupling effect） and the improvement effect for relevant property of basalt fiber-reinforcing asphalt mixture under complicated environment are studied. Two grading types of asphalt mixtures, AC-16I and AC-13I, are chosen, whose optimum asphalt-aggregate ratio and optimum dosage of basalt fiber are determined by the Marshall test. The standard specimens are made firstly, and then the low temperature bending tests of asphalt mixture and basalt fiber-reinforced asphalt mixture under the coupling effect of the chloride erosion and freezing-thawing cycle have been carried out. Finally, the fatigue property tests of asphalt mixture and basalt fiber-reinforced asphalt mixture under complex environment are performed on MTS material testing system. The results indicate that the tensile strength, the maximum curving tensile stress, the curving stiffness modulus, and fatigue properties of asphalt mixture are influenced by the coupling effect of the chloride erosion and freezing-thawing cycle. The low-temperature bending performance and fatigue property of asphalt mixtures under complicated environment can be greatly improved by adding moderate basalt fiber. The dense gradation asphalt mixture possesses stronger ability to resist adverse environmental effects under the same condition.     

Wear performance of Ni/ZrO<Subscript>2</Subscript> infiltrated composite layer

The Ni/ZrO2 was used as raw materials to fabricate the surface infiltrated composite layer with 1-4 mm thickness on cast steel substrate through vacuum infiltrated casting technology. The microstructure indicated that the infiltrated composite layer included surface composite layer and transition layer. Wear property was investigated under room temperature and 450 ℃. The results indicated that the abrasion volume of substrate was 8 times that of the infiltrated composite layer at room temperature. The friction coefficient of infiltrated composite layer decreased with the increasing load. The wear resistance of infiltrated composite layer with different ZrO2 contents had been improved obviously under high temperature. The friction coefficient of infiltrated composite layer was decreased comparing with that at room temperature. The oxidation, abrasive and fatigue abrasion was the main wear mechanism at room temperature. Oxidation abrasion, fatigue wear and adhesive wear dominated the wearing process under elevated temperature.     

钨铬合金白口铸铁的外约束型热 疲劳特性

为开发钨铬合金白口铸铁轧辊的新型材料，对在外约束条件下的热疲劳行为进行了研究。结果表明：影响其外约束热疲劳抗力的主要因素是屈服温主工和强度，屈服温度越高，屈服强度越大，热疲劳抗力直工大；     

6A02铝合金腐蚀疲劳断口分析

借助于扫描电镜以及能谱分析技术对预腐蚀6A02铝合金疲劳断口形貌进行了研究,分析了带有腐蚀损伤的6A02合金疲劳断口形貌以及合金中的Si,Mg等元素和腐蚀损伤对断裂过程的影响。结果表明其疲劳断口是以韧性为主的多源性断口;腐蚀损伤在试件表面形成的腐蚀坑使得材料局部弱化,成为新的裂纹萌生源;当合金中的Si,Mg元素含量能够完全形成强化相Mg2Si,而不出现单晶Si过剩相时,材料强度与塑性相匹配,能够提高材料的抗疲劳性能。