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针对航空发动机常用的GH4169高温合金材料进行实验研究.对GH4169进行室温下的静拉伸试验,测得其屈服强度和抗拉强度.对GH4169在室温下的缺口件和光滑件进行高周疲劳寿命试验,分别得到其应力寿命曲线,并根据缺口疲劳系数定义和工程实际应用,确定其疲劳缺口系数. 相似文献
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在LZ50钢车轴上制取了光滑试样和环形缺口试样,按照AAR M-101-2009新标准测试了其旋转弯曲疲劳性能,并观察了断口形貌。结果表明:光滑试样的旋转弯曲疲劳裂纹萌生于试样表面,而环形缺口试样的裂纹萌生于缺口前缘,并呈多源开裂形式,两种试样均形成与轴向垂直的平断口;当车轴的拉伸强度提高5%后,其光滑试样旋转弯曲疲劳性能也得到明显提高,环形缺口试样虽中值疲劳强度比光滑试样的降低18%,但其旋转弯曲疲劳极限缺口敏感系数仍与国外碳素钢车轴保持在同一水平上。 相似文献
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采用微疲劳试验机与光学显微镜搭建一套微观疲劳试验系统。在室温条件下,通过控制载荷对单侧V形缺口的单晶硅微薄膜进行脉动拉伸疲劳试验,研究其疲劳特性。首先将单晶硅微薄膜V形缺口试样疲劳试验数据与单晶硅微薄膜光滑试样疲劳试验数据进行对比,分析发现V形缺口的引入会使单晶硅试样的疲劳强度及其抵抗弯矩的能力显著降低。试验结果表明,缺口试样发生破坏的应力幅度界限分明,与光滑试样相比,其破坏特性更趋近于宏观脆性断裂。通过扫描电镜分别对单晶硅微薄膜光滑试样与V形缺口试样进行断口分析,发现单晶硅微薄膜在循环应力作用下出现脆性疲劳破坏行为,其断口形貌特征与晶体结构密切相关。 相似文献
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对ML20MnTiB钢光滑试样和不同半径U形缺口试样进行拉伸试验,根据光滑试样所测得的数据,获得光滑试验真应力对数应变曲线。对各缺口试样的拉伸断裂过程进行仿真,获得各缺口试样拉伸过程中的应力、应变场,并对各缺口试样断裂面形态及断裂机理进行扫描电镜分析,由此研究缺口对ML20MnTiB钢拉伸强度的影响。研究结果表明,失效应力随缺口半径减小而增大,失效应变随缺口半径减小而减小,以光滑试样的本构关系及材料自身性能参数可以较为准确地预测缺口试样的拉伸加载过程。当应变增大时,试样产生缺口强化现象。各缺口试样的断裂机理均为韧窝型断裂,在应力三轴度及塑性应变的作用下,随着缺口半径的减小,断裂面的韧窝增大。 相似文献
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在CR1500HF热成形钢U形件不同位置取样,进行应变速率在1~500 s-1的拉伸试验,研究了不同位置拉伸性能的差异和应变速率对热压成形件拉伸性能的影响;建立材料拉伸有限元模型,模拟分析了该钢的高速拉伸性能和拉伸试样加持端应力分布.结果表明:该热压成形U形件侧壁位置的抗拉强度和屈服强度低于法兰和底部位置,在进行碰撞分... 相似文献
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缺口件两轴循环弹塑性有限元分析及寿命预测 总被引:4,自引:0,他引:4
利用弹塑性有限元模拟,对高温两轴比例与非比例拉扭应变循环加载下的光滑薄壁管件与缺口轴类件进行研究.材料弹塑性特性用Von Mises屈服准则、多线性运动硬化准则和高温单轴循环加载的应力应变数据来描述.采用柱坐标系下在试样一端加轴向和周向位移来实现拉扭应变加载.对光滑薄壁管件的后处理结果与试验结果比较,证实了这种方法的正确性和可用性,进而应用到缺口件,得到缺口根部局部的循环应力应变响应.基于有限元数据,采用Kandil-Brown-Miller法和Smith-Watson-Topper法预测了缺口件疲劳裂纹萌生寿命. 相似文献
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《机械工程材料》2018,(12)
将加氢反应器中的3Cr1MoV钢试块加工成直线型U型和V型缺口试样,并在-196~25℃进行小冲杆试验,对比研究了2种缺口形式试样的载荷-位移曲线、断口形貌以及Esp/Fm(Esp为断裂能,Fm为最大载荷)-温度曲线。结果表明:V型缺口试样的载荷-位移曲线在温度低于-140℃下存在pop-in现象;U型缺口试样的载荷-位移曲线光滑,随着温度的降低,其最大载荷先增后降,最大位移减小;在相同试验温度下,2种缺口形式试样的断口形貌差异不大;U型缺口试样的Esp/Fm-温度曲线具有明显的上下平台,其拟合相关系数高于V型缺口试样的,因此U型缺口试样比V型缺口试样更适用于小冲杆试验评估韧脆转变温度。 相似文献
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采用铝连续挤压包覆法用SWRS72A钢和SWRS82B钢分别制备了LB27和LB20铝包钢芯线,制备冷拔前后的试样并对其进行了室温拉伸试验,研究了试样的拉伸性能和拉伸断口形貌。结果表明:未包覆铝SWRS72A钢的屈服强度和抗拉强度均高于包覆铝后冷拔前的;和未包覆铝SWRS72A钢相比,LB27铝包钢芯线的屈服强度更高,但抗拉强度稍有下降,延伸率显著下降;随着外径的增加,LB20铝包钢芯线屈服强度逐渐减小,其屈服强度均大于LB27铝包钢芯线的;LB20铝包钢芯线的断口形貌和LB27铝包钢芯线相似,但其钢丝边部存在剪切唇。 相似文献
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p-S-N曲线是结构疲劳可靠性分析的重要依据之一,获取最可靠的p-S-N曲线的方法是基于试验数据。由于耗时长,缺口形式多变等原因,缺口件p-S-N曲线往往难以全部通过试验获得。使用随机有限元法(stochastic finite element method,SFEM)计算疲劳寿命与疲劳强度得到了一定研究,但参数常常比较复杂。考虑光滑件p-S-N曲线和缺口几何参数,使用随机有限元法模拟缺口分散性,与表示光滑件疲劳寿命分散性的p-S-N曲线结合起来,通过蒙特卡洛抽样得到相应的局部应力应变的随机样本,获取了缺口件的p-S-N曲线,并将其用于疲劳可靠性研究的一部分,低载删除的试验研究。试验表明该方法可行,可以用于缺口件p-S-N曲线的拟合折算。 相似文献
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针对Mod.9Cr-1Mo铁素体钢V型缺口件进行一系列非比例低周疲劳试验。试验结果表明,除圆路径外,各路径下裂纹萌生寿命占总寿命的60%~77%,与先前文献相比较,其分散性较小。采用ANSYS软件进行模拟计算,材料弹塑性特性采用Von Mises屈服准则、多线性随动硬化律和单轴循环应力应变曲线来描述。使用柱坐标系,通过固定试件一端,另一端加轴向和周向位移来实现拉扭应变控制。有限元模拟结果表明,各路径下缺口根部均产生了明显的应力集中,第一主应变、等效应变的最大值均发生在缺口根部。基于模拟得到的缺口根部的应力应变结果,采用Smith-Watson-Topper(SWT)方法进行疲劳寿命预测,除针对单轴路径预测结果偏低外,大部分预测结果位于2倍分散带内。 相似文献
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为探讨截面形状对金属材料微孔洞损伤破坏的影响,针对圆形、矩形横截面缺口试样进行了拉伸破坏、预拉伸低温冲断试验,断口扫描电镜观察及有限元计算;用细观力学模型计算了缺口试样断裂时微孔洞长大体积率沿断口的分布和断口的起裂位置,并模拟了断口上起裂处微孔洞长大。结果表明:截面形状对材料微孔洞损伤演化有较大的影响,圆形、矩形横截面缺口试样断裂时起裂处微孔洞长大体积率相差较大,微孔洞长大的临界值不是材料常数;用R-T模型、GTN模型模拟非轴对称三轴应力状态下材料微孔洞损伤演化有较大的误差。 相似文献
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球墨铸铁拉伸缺口强度的研究 总被引:1,自引:1,他引:0
研究了水平连铸球墨铸铁型材的拉伸缺口强度。试验结果表明,该材料的拉伸缺口强度可以用光滑试件的拉伸性能和理论应力集中系数来计算。对该材料的强度设计提出了设计准则,同时对低延性材料的缺口强度设计提出理论指导。 相似文献
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通过对Φ130mm的7A04的超硬铝合金棒材的两个方向光滑拉伸试样和不同缺口半径的缺口拉伸试样进行试验,结果表明:对于纵向试样缺口敏感性指标NSR〉1,材料缺口敏感性较小,脆化倾向小;而对于横向试样NRS≈1,表示材料缺口敏感性较纵向大,脆化倾向大。 相似文献
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基于最弱环理论和光滑试样疲劳寿命的Weibull分布,建立了一种缺口件概率疲劳寿命预测方法。该方法首先基于最弱环理论和光滑试样的疲劳强度分布,通过定义缺口件的Weibull有效应力,建立了缺口件在给定循环载荷下的疲劳失效概率计算公式。基于Weibull有效应力和光滑试样的疲劳应力-特征寿命方程,可计算得到给定循环载荷时缺口件的特征疲劳寿命,进一步根据光滑试样的Weibull疲劳寿命分布可最终获得缺口件在给定循环载荷下的疲劳寿命分布。采用上述方法对TC4缺口试样进行了概率疲劳寿命预测,并与局部应力应变法预测结果进行了对比。结果表明:局部应力应变法预测结果过于保守,本文方法预测精度较高,50%失效概率时的疲劳寿命预测结果与缺口试样试验均值寿命吻合很好,10%和90%失效概率时的疲劳寿命预测结果基本分布在试验均值寿命的两倍分散带之内。 相似文献