碳化物粒子尺寸对缺口试样断裂行为的影响

通过对铁素体晶粒尺寸相同，碳化物粒子尺寸不同的两种低合金钢的两部缺口试样进行断裂试验，分析研究了碳化物粒子尺寸对缺式样断裂行为的影响。结果表明，在缺口试样中，解理断裂的临界事件是铁素体晶粒尺寸的裂纹扩展进入相邻晶粒，铁素体晶粒尺寸决定缺口试样的低温解理断裂行为，而碳化物粒子尺寸对其几乎没有影响，在转变温度区，碳化物粒子尺寸分布通过影响材料塑性，对其缺口韧性产生较小影响，大碳化物粒子尺寸材料缺口韧性     

加载速度对低合金钢缺口试样解理断裂临界事件的影响

通过对低合金钢（WCF－62）在－100℃不同加载速度下的缺口试样四点弯曲（4PB）实验及对断口和截剖金相试样的观察，研究了加载速度对低合金钢缺口试样解理断裂临界事件的影响。结果表明：加载速度从30mm/min增加到500mm/min时，解理断裂的临界事件由晶粒尺寸裂纹的扩展控制到扩展和起裂的混合控制再转变为起裂控制，其根本原因是材料的屈服应力σy随加载速度的增加而升高。临界事件随加载速度的变化决定了缺口韧性随加载速度的变化。     

焊缝缺口试样解理断裂统计分析和断裂模型

通过大理４ＰＢ试样解理断裂力学和断口参数的统计，发现在缺口前端发生于峰值应力左侧的断裂几率大于右侧，并且随温度的降低发生于左侧的几率增加，解理起裂在离开缺口根部的一个最小距离处才能发生，在某一距离范围内断裂几率最大。通过对上述现象的分析提出缺口试样的解理断裂须满足两个条件，即缺口根部的塑性应变εｐ大于材料中薄弱环节的起裂塑性应变εｐｃ，使解理微裂纹形核；最大正应力σｙｙ大于薄弱环节的解理强度σｆ，     

中等厚度高强钢缺口板断裂试验及数值分析

为研究中等厚度高强钢断裂机理,对厚度为16mm的Q345缺口板和开孔板各10个试件进行了拉伸断裂试验,研究了缺口尖锐度对中等厚度高强钢断裂模式的影响.试验表明,初始裂纹形成于缺口边缘内侧,缺口较尖锐的试件断裂延性较低,初始开裂点位于载荷位移曲线的强化阶段,呈脆性断裂;缺口较钝的试件断裂点位于载荷位移曲线的下降段,呈延性断裂.对高强钢缺口板和开孔板断裂试验进行了基于广义屈服模型和椭球面断裂模型的数值模拟和断裂分析,结果表明,金属椭球面断裂模型对预测中等厚度高强钢缺口板和开孔板的初始开裂有较高精度,但对中等厚度高强钢延性断裂的预测偏于保守.     

增强钢筋混凝土缺口试件应力场数值分析

对于利用连续纤维加固或修补混凝土构件的研究具有实际和理论上的意义。讨论了带缺口的素混凝土、钢筋混凝土、纤维薄板增强钢筋混凝土三点弯曲梁试件缺口端部应力场的有限元分析方法，并对三种试件的开裂载荷进行了推算和初步的论证。分析结果表明，钢筋混凝土缺口试件的开裂载荷比素混凝土缺口试件提高25．6％,而用纤维加固后，纤维薄板增强钢筋混凝土缺口试件的开裂载荷比钢筋混凝土缺口试件提高51．9％，比素混凝土缺口试件提高90．9％。     

AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能研究

利用高频疲劳试验机对AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能进行了试验研究,给出了本实验条件下的S-N曲线,得到循环基数为107的疲劳极限是15.3MPa,并与相同材料光滑试样疲劳性能对比.运用扫描电镜对断口形貌进行了观察,分析了断裂机理.经分析认为:AZ31B挤压镁合金螺纹型缺口试样高周疲劳的断裂过程包括裂纹萌生、裂纹扩展、最终断裂3个阶段,疲劳源主要发生在螺纹根部,为多发性裂纹源;裂纹扩展区微观断口具有典型的解理断口形貌,断裂表现为脆性断裂.     

硬质合金疲劳行为研究

用远场循环压缩方法在淬火硬质合金试件缺口端部引发了自行中止的Ⅰ型疲劳裂纹，在三点弯曲循环载荷下该疲劳裂纹继续扩展，对裂纹扩展的各阶段的断口作了比较和解释。     

纤维增强混凝土断裂过程区试验研究

目的研究纤维增强混凝土的韧性.方法利用激光散斑法对混凝土及纤维增强混凝土切口梁的断裂过程区进行了研究.结果对失稳断裂前微裂纹发展的全过程进行了跟踪测量,并得到了载荷与裂纹尖端张开位移P-dCTO曲线.结论断裂过程区呈不规则狭长带状形,且混凝土中加入纤维后微裂纹区的扩展受到限制,使主裂纹的亚临界扩展长度、临界裂纹尖端张开位移增加,材料韧性增强.     

增材制造Ti-6Al-4V合金断裂行为与应力三轴度关系研究

研究应力三轴度与增材制造钛合金材料断裂行为的相关性,对分析增材制造钛合金的断裂失效过程有着重要的作用和意义。对光滑圆棒和缺口圆棒试件在准静态下进行单轴拉伸试验,结合数值仿真分析得到试件的应力三轴度分布和断裂应变,研究了增材制造钛合金在不同应力三轴度下的韧性断裂行为。通过扫描电子显微镜观察试件断口表面的形貌,分析不同应力三轴度下增材制造钛合金的断裂机理。研究发现,在中高应力三轴度范围内,增材制造钛合金的断裂应变随应力三轴度的升高而降低;缺口圆棒试件的起裂位置随缺口半径的减小从最小截面中心处逐渐转移至边缘处。     

泥岩实时细观破坏过程及其声发射事件产生机制研究

利用自制的与CT系统和声发射系统配套的加载装置,研究了泥岩在破坏过程中裂纹、孔隙等变化规律及与声发射事件之间的关系.研究表明:从CT图像可以观测到不同加载阶段试件中微裂纹闭合、扩展、分叉等细观损伤活动,声发射事件的空间分布规律很好地反映了内部微破裂、微裂纹的演化过程,定位结果与裂纹发育区域较一致.破坏模式不同反映了破坏过程和破坏机理的不同,破坏从规模较大的原生微裂纹处起裂,起裂载荷约为峰值载荷的80%,无原生裂纹区域和含坚硬夹层区域发生突发性脆性破坏,坚硬夹层对破坏模式起控制作用.声发射事件主要来源于加载初期新生裂纹的形成、原生裂纹的压密及裂纹的稳定扩展,此时声发射信号为突发型.裂纹的起裂和非稳定扩展过程不能形成声发射事件,此时声发射信号为连续型.能量累积陡增是裂纹起裂、分叉及宏观破坏的标志.     

纤维增强混凝土断裂过程区试验研究

目的 研究纤维增强混凝土的韧性。方法 利用激光散斑法对混凝土及纤维增强混凝土切口梁的断裂过程区进行了研究。结果 对失稳断裂前微裂纹发展的全过程进行了跟踪测量,并得到了载荷与裂纹尖端张开位移Ｐ－ｄＣＴＯ曲线。结论 断裂过程区呈不规则狭长带状形,且混凝土中加入纤维后微裂纹区的扩散受到限制,使主裂纹的亚临界扩展长度、临界裂纹尖端张开位移增加,材料韧性增强。     

表面裂纹准静态断裂扩展形貌的研究

表面裂纹疲劳扩展和断裂扩展过程中几何形貌的预测是未爆先漏（ＬｅａｋＢｅｆｏｒｅ－Ｂｒｅａｋ）评判理论研究的一个重要课题。本文用多试件法研究了表面裂纹准静态断裂扩展形貌变化规律，介绍了主要试验方法与试验结果。     

混凝土预制缺口梁试件拉张破裂数值模拟

目的针对混凝土抗压不抗拉的特性,探讨混凝土预制缺口梁断裂过程中裂纹尖端应力分布及裂纹扩展规律．方法采用拉张破裂有限元软件,对预制缺口在梁的顶部和在底部不同位置的模型进行数值模拟,描述拉张破裂后形成的不连续面．结果得出了不同方案中预制梁受拉破裂的破坏形式．缺口到梁跨度中心线的距离越小,梁试件底部拉应力区域越小;缺口到梁跨度中心线的距离越大,梁试件底部的拉应力区域越大．结论由不同方案破坏形式可以看出,缺口梁受拉应力作用发生破裂,形成不连续面;随着破裂面的形成与发展,混凝土梁的结构形式发生相应改变,导致应力状态随之调整．缺口的位置直接影响梁结构的破裂方式,缺口到梁跨度中心线的距离在一定的范围内,缺口控制着梁破坏的形式,破裂沿缺口发展;超出范围以后,缺口的存在不影响梁的破坏形式,破裂的形成、发展形式与无缺口梁的破坏形式相同．     

纤维板增强混凝土缺口试件裂缝扩展数值分析

利用Griffith准则和断裂力学原理讨论了带缺口的素混凝土和纤维薄板增强混凝土三点弯曲梁试件的断裂扩展问题。初步分析表明，纤维增强混凝土缺口试件的开裂荷载比素混凝土缺口试件提高23．9％，而失稳荷载比素混凝土缺口试件提高112．5％。     

高韧性材料Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹尖端张开位移矢量的研究

本文用16 MnR钢的带不同倾斜角中心裂纹的十字形试件研究了1∶2双轴载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的断裂行为。为了测定高韧性材料Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的扩展方向和裂纹尖端张开位移矢量((?))的启裂值,本文提出了适合于Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的多剖面法。所得结果表明,在高韧性材料中裂纹启裂时,CTOD的数值并不是材料的常数,但是,(?)的方向与扩展方向有较好的关联,且其张开型分量与裂纹倾斜角无关,为一与用标准Ⅰ型试件测得的断裂韧性值基本相同的常数。因此,(?)有希望成为高韧性材料Ⅰ-Ⅱ型裂纹的断裂判据。     

滚子链链板疲劳裂纹的萌生及扩展

通过对带孔试件疲劳过程的动态观察，得到疲劳裂纹的萌生寿命及扩展速率；采用有限元法计算出在不同载荷及不同裂纹长度下带孔试件和标准链板（２４Ａ）的裂纹尖端应力强度因子幅值△Ｋ。从而，可以根据Ｐａｒｉｓ公式ｄａ／ｄＮ＝Ｃ（△Ｋ）￣ｎ得出滚子链链板疲劳裂纹的萌生及扩展规律。     

滚子链链板疲劳裂纹的萌生及扩展

通过对带孔试件疲劳过程的动态观察，得到疲劳裂纹的萌生寿命及扩展速率；采用有限元法计算出在不同载荷及不同裂纹长度下带孔试件和标准链板（２４Ａ）的裂纹尖端应力强度因子幅值△Ｋ。从而，可以根据Ｐａｒｉｓ公式ｄａ／ｄＮ＝Ｃ（△Ｋ）＾ｎ得出滚子链链板疲劳裂纹的萌生及扩展规律。     

疲劳裂纹形成与扩展分界点研究

以缺口件为研究对象，根据弹塑性理论着重介绍了确定缺口试样疲劳裂纹形成与扩展分界点的新方法，经实验验证，与实测值吻合良好。     

合金钢缺口试样热预应力增韧机理的研究

用缺口试样进行了一系列不同循环的热预应力（WPS）试验，以研究合金钢热预应力增韧效应的机理，测量了宏观力学参数，对断口和热预应力后卸载试样缺口前的微观特征也进行了观察，实验结果表明：产生残余压应力和使缺口钝化张开的WPS循环可以改善低温缺口韧性，相反，产生残余拉应力和使缺口根部锐化闭合的WPS循环使缺口韧性变差，随着提高WPS载菏越来越多的潜在解理起裂第二相粒子被剥离和钝化成微孔。这一效应也可以改善缺口韧性。     

岩石压剪断裂的模型试验研究

本文通过含中心斜裂纹砂浆试件的单轴压缩模型试验，测试并分析了裂纹扩展过程中的声发射特性和裂纹面相对位移。试验表明：岩石类脆性材料的压剪断裂破坏机理与拉剪断裂有本质的区别，裂纹面相对位移随轴压荷载的变化曲线与裂纹扩展过程中的声发射曲线具有一定的同步性，反映出中心斜裂纹压剪断裂的阶段性，以及裂纹的几何尺寸、分布规律和裂纹面物理力学性质对岩石压剪断裂的影响。