共聚聚丙烯疲劳裂纹扩展研究

参照金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法,采用材料疲劳试验机对无规共聚聚丙烯(PP–R)材料进行了Ⅰ型疲劳裂纹的扩展速度及裂纹扩展机理的研究,测试得到了疲劳裂纹扩展每0.5 mm长度下所对应的循环次数,进而拟合出da/d N(疲劳裂纹扩展长度与循环次数之比)与ΔK(应力强度因子)的疲劳裂纹扩展速率曲线图,发现PP–R疲劳裂纹扩展可分为裂纹扩展源阶段,裂纹扩展稳定阶段和裂纹快速扩展阶段3个阶段,其中扩展源阶段出现明显的增韧现象,稳定扩展阶段呈现出明显的线性特点;同时选取了4个典型的断面区域进行了扫描电子显微镜拍照,得到了4种差异很大的断面显微组织并进行了分析。     

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。     

16MnR钢表面裂纹的疲劳扩展

报告了在 P_x∶P_y=0,0.5和1三种双轴载荷作用下,对倾斜角等于0°、30°和45°的表面裂纹所作的疲劳扩展研究。讨论了表面裂纹扩展速率的计算方法,指出必须考虑不同的裂纹倾斜角和不同的双轴载荷比造成的裂纹扩展驱动力的变化对斜表面裂纹扩展速率的影响。因而采用裂纹投影法来处理斜表面裂纹的疲劳扩展问题并提出了修正的 Paris 方程。按照修正的 Paris 方程,根据不同的双轴载荷比和裂纹倾斜角分组整理了试验数据,并作了回归分析、假设检验,给出了含表面裂纹的16MnR 板材在三种不同的双轴载荷比情况下的裂纹扩展速率方程。     

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。     

疲劳裂纹随机扩展规律分析方法

针对较少试验试样（小子样），应用随机模拟方法，对焊接接头热影响区疲劳裂纹随机扩展规律进行随机模拟，并与试验值回归结果进行对比分析，结果表明即使在试验试样数较少的情况下，仍能得到较佳效果。同时对Ｐａｒｉｓ公式中参数ｃ和ｎ的相关性进行了分析。     

高温下12Cr1MoV管材的疲劳裂纹扩展速率

用国产１２ＣｒＭｏＶ管材制作成紧凑拉伸试件，在ＭＴＳ疲劳系统上进行５３０℃高温下的疲劳裂纹扩展速率试验，以得出Ｐａｒｉｓ公式中的ｃ、ｎ材料参数。在ｄａ／ｄＮ及△ｋ双对数坐标图中给出了５３０℃及２０℃两种温度条件下的直线，以供对比。     

316L钢高温疲劳裂纹扩展的规律研究

对316L钢在常温、200℃、400℃和550℃。下的疲劳裂纹扩展速率进行了测试和分析，对疲劳断口形貌进行观察，得到了四种温度下的疲劳裂纹扩展规律。结果表明：裂纹扩展率随着温度的升高而增大；高温下氧化作用增强。     

工程陶瓷疲劳裂纹扩展的实验研究

本文提供了一种新的确定工程陶瓷疲劳裂纹扩展速率公式－－Ｐａｒｉｓ公式中两个常数参量的实验方法。避开了直接测量裂纹工度的麻烦，且成功率很高。给出了以Ａｌ２Ｏ３和ＨＰ０－Ｓｉ３Ｎ４陶瓷为试验材料的实验结果，并在这个结果的基础上对工程陶瓷的疲劳特性作了描述。     

增压锅炉耐火砖疲劳裂纹扩展特性研究

基于陶瓷材料断裂力学理论,将影响疲劳裂纹应力强度因子的裂纹尺寸作为评价耐火砖安全使用的依据,通过研究陶瓷材料裂纹扩展的一般规律,建立了耐火材料的裂纹扩展模型,逐一计算两个影响因素对于裂纹应力强度因子的影响,得到裂纹尺寸与应力强度因子的关系曲线,可得出在一定范围内,裂纹应力强度因子随裂纹尺寸的增加而增加,但随后会逐渐降低,由此可预估含裂纹缺陷耐火砖的剩余使用寿命。     

镍基合金疲劳裂纹扩展特性

主要研究了涡轮盘用ＧＨ１６９镍基高温合金，在３６０、５５０、６５０℃下的低周疲劳裂纹扩展特性；６５０℃时，保持时间对疲劳裂纹扩展速率（ｄａ／ｄＮ）的影响；并且利用扫描电镜（ＳＥＭ）对断口形貌进行了分析。     

横向载荷对含表面裂纹对焊接头疲劳裂纹扩展速率影响的研究

研究了双向载荷作用下对焊接头表面裂纹的疲劳扩展规律。采用经精确标定应力强度因子幅值的双向十字形试样,在电液伺服双轴向疲劳试验机上对母材分别为16MnR 和 Q235-B 这两种钢的对焊试板进行了疲劳裂纹扩展试验。同时,将其结果分别与单向应力下对焊接头及母材的疲劳扩展速率进行了比较,为制定我国在役压力容器缺陷评定规范提供了参考数据。     

07MnCrMoVR钢焊件疲劳裂纹扩展速率

为鉴定０７ＭｎＣｒＭｏＶＲ钢焊件的疲劳性能，通过试验得到了焊接接头以及焊接热影响区的疲劳裂纹扩展速率，同时给出了它们存活率为９７．７３％时的各自疲劳裂纹扩展速率，并对焊接接头与焊接热影响区疲劳裂纹扩展速率进行比较。最后还把结果与“在役含缺陷压力容器安全评定规程”［１］和ＢＳＩＰＤ６４９３［２］推荐结果进行了对比，认为该钢种疲劳裂纹扩展速率在其容许范围内慢于１６ＭｎＲ钢的疲劳裂纹扩展速率     

α‘／β’—sialon陶瓷材料的循环疲劳裂纹扩展特性研究

研究了一种ｓｉａｌｏｎ陶瓷材料在循环疲劳载荷下Ｖｉｃｋｅｒｓ压痕短裂纹扩展特性。研究表明，最大应力强度因子与裂纹扩展速率之间呈Ｖ型扩展行为，并对外加应力水平非常敏感。由于残余应力的影响，起始很高的扩展速率随着裂纹的扩张而减少，而后裂纹扩展速率随应力强度因子的增加而增加直至快速断裂发生。     

单向碳纤维/环氧树脂复合材料疲劳裂纹扩展的研究

为了模拟单向碳纤维／环氧树脂复合材料在拉－拉疲劳实际工作条件下疲劳裂纹扩展的情况，利用单向碳纤维增强环氧树脂复合材料制成的拉伸试样（CTS），在应力强度因子比R为0.5的条件下，就加载频率、应力强度因子幅△κ对Ⅰ型裂纹的扩展速度及裂纹扩展机理的影响作了较系统的研究，为材料的安全可靠使用条件及作用周期提供参考依据。     

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     

接管环带区表面裂纹疲劳扩展规律的研究

在实物容器疲劳试验的基础上，采用按形变功率定义求得的循环Ｊ积分幅度ΔＪ来描述接管环带区表面裂纹的疲劳扩展速率，并提出了计算表达式。结果表明，在高应变情况下，ΔＪ是一个有效的疲劳控制参量，经修正后的ΔＪｅｆ能较好地描述环带区表面裂纹疲劳扩展规律     

基于疲劳裂纹扩展理论的轮胎橡胶疲劳寿命预测

建立了轮胎断面模型和三维有限元模型,模拟了轮胎稳定滚动时断面上各部件橡胶材料的负荷情况。基于橡胶疲劳裂纹扩展理论和临界平面法,计算了轮胎模型滚动情况下橡胶材料的疲劳寿命,并研究了轮胎橡胶材料疲劳寿命随负荷的变化情况,同时比较了不同负荷下轮胎各部件橡胶材料疲劳危险点的分布。     

高温下12CrlMoV管材的疲劳裂纹扩展速率

用国产１２ＣｒｌＭｏＶ管材制作成紧凑拉伸试件，在ＭＴＳ疲劳系统上进行５３０℃高温下的疲劳裂纹扩展速率试验，以得出Ｐａｒｉｓ公式中的ｃ、ｎ材料参数。在ｄａ／ｄＮ及△ｋ双对数坐标图中绘出了５３０℃及２０℃两种温度条件下的直线，以供对比。     

拉弯复合应力下焊接头表面裂纹疲劳扩展规律的研究

通过对16MnR钢对焊的弓形试极疲劳裂纹扩展试验，研究了在拉弯复合应力下对焊接头表面裂纹疲劳扩展规律。采用Newman－Raju公式分析了有限宽板在拉弯复合应力下表面裂纹的应力强度因子的计算。试验研究表明在拉弯复合应力下当a／t≤0．8时表面裂纹疲劳扩展规律仍可用Paris公式来描述，并且c向和a向的Paris系数之间仍存在着C_c＝0．9~nC_a的关系。     

ABS/GF疲劳裂纹扩展的研究

通过对(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)/玻璃纤维(GF)复合材料疲劳裂纹扩展速度研究,得到ABS/GF复合材料在不同应力和振动频率下疲劳性能随GF填充量变化的趋势.结果表明,高频(0.85 Hz)低应力(0.8 kN)条件下,GF对裂纹的扩展具有阻滞作用,其中GF质量分数为20%时ABS/GF复合材料疲劳性能最好;低频(0.25 Hz)高应力(1.6 kN)条件下,试样疲劳性能最差,疲劳周次均在2000次以下,加入GF有利于裂纹的扩展.