钢轨疲劳斜裂纹垂向磁化检测仿真

在分析典型滚动接触疲劳裂纹扩展特征,介绍垂向磁化检测原理及巡检方法的基础上,提出了一种采用垂向磁化场对钢轨疲劳斜裂纹进行电磁检测的方法。通过建立有限元模型,仿真分析了表面斜裂纹与钢轨顶面夹角、沿轨面下转向扩展角度、扩展深度及延伸长度、近表面裂纹埋藏深度与垂向磁化检测信号的关系。结果表明,该方法能有效检测材料表面和近表面斜裂纹及其沿轨面下的扩展特征,有助于高速铁路钢轨疲劳伤损的检测和故障早期预警。     

9%Ni钢斜Y形坡口裂纹试验的数值模拟

利用 SYSWELD 有限元计算软件,采用双椭球焊接热源模型,对 9%Ni 钢斜 Y 形坡口裂纹试验中不同预热温度下的试件进行了焊接温度场和应力场的数值模拟.研究了试件的焊接温度场和应力场的分布规律,分析了预热温度对焊接热过程和焊后残余应力的影响.结果表明,提高预热温度时,一方面焊后冷却速度降低,有利于氢的逸出和马氏体的自回火作用;另一方面,横向残余应力水平增加,试件总体应力水平增加,冷裂纹敏感性增加.因此,焊接 9%Ni 钢时,不宜采用过高的预热温度.

Abstract：

With SYSWELD software, the temperature and stress field of 9% Ni steel Y-slit weldments with different preheat temperatures were simulated by applying double-ellipsoid heat source. Distribution laws of welding temperature and stress field were studied. Effects of preheat temperature on welding heat cycles and residual stress were analyzed. Results show that with increasing preheat temperature, cooling rate decreases facilitates escaping of hydrogen and self-tempering of martensite, the average stress level and cold-cracking susceptibility of the weldments increase, so high preheat temperature shall be avoided for 9% Ni steel welding.     

热疲劳裂纹扩展的数值模拟

本文根据热疲劳损伤力学和有限元技术,研究了复杂温度环境下的热疲劳损伤现象,建立了复杂热力学边界条件下的热应力分析模型,研究了多变量耦合作用下的温度场、热应力场等的分布规律及高温交变热冲击条件热疲劳裂纹的扩展特性,并进行了实验验证,对于类似条件下工作设备的热损伤问题具有重要指导意义.     

16MnR斜Y型坡口焊接裂纹试验残余应力数值模拟

利用ANSYS有限元分析软件对16MnR钢斜Y形坡口焊接裂纹试验的焊接温度场和应力场进行数值模拟,得到了焊接残余应力的分布规律.由于焊缝表面、中部和根部散热条件不同,造成了焊缝表面、中部和根部残余应力分布的差异.即在三维残余应力场中,纵向残余应力较大,且横向残余应力峰值出现在“直坡口侧”焊缝根部的热影响区.研究了预热温度对横向残余应力的影响规律.结果表明,随着预热温度的提高横向残余应力峰值和应力梯度降低,从而有助于减小冷裂纹倾向.     

热疲劳裂纹张开过程的有限元模拟

用有限元方法并考虑材料的多线性随动强化性质对带有裂纹的简单试件模型进行热疲劳分析,研究热疲劳裂纹张开的过程和规律。试件上下端固定,左侧温度按照60℃-240℃-60℃循环,右侧恒温60℃,裂纹位于左侧中部。热疲劳裂纹张开、扩展的直接动力是垂直裂纹面的拉应力,其产生是由于在升温半循环中左侧材料膨胀受压产生压缩塑性变形,经历降温半循环温度回到初始温度60℃时,试件左侧塑性变形不能完全恢复,于是拉应力产生,裂纹张开。在稳定的温度循环下,由于试件左侧塑性变形不断累积,热疲劳裂纹的张开位移和应力强度因子增加,并趋于稳定。     

蠕变疲劳交互作用下裂纹萌生的有限元模拟

通过结合初始应力应变场与连续损伤力学理论以及单元失效和裂纹萌生准则,构建了蠕变-疲劳交互作用下裂纹萌生的预测模型,将模型编写为UMAT耦合到ABAQUS有限元分析软件中,实现了初始无缺陷结构蠕变-疲劳交互作用下裂纹萌生的有限元模拟,并分析了影响裂纹萌生寿命的因素.通过与线性累计损伤理论对比发现,裂纹萌生位置蠕变损伤和疲劳损伤具有相互促进作用,蠕变疲劳的交互作用使裂纹萌生寿命减小;蠕变和疲劳载荷加载顺序对损伤的累积具有很大影响,模拟发现承受蠕变载荷的结构在承受后续循环载荷下总损伤值更大,裂纹萌生寿命更短.     

TRIP800钢板疲劳裂纹扩展的有限元模拟

以TRIP800钢板的疲劳裂纹为研究对象,根据疲劳裂纹扩展基本理论和有限元技术,通过ANSYS有限元分析软件对其疲劳过程进行应力场分析。研究了应力循环条件下的疲劳损伤现象,建立了应力循环条件下的应力分析模型,在确定应力集中部位的基础上,分析裂纹源产生的条件,进而模拟计算裂纹尖端应力强度因子。提出了平面问题应力强度因子的一种数值模拟方法,对汽车车身应力强度因子的求解具有重要意义。     

15MnV破框框低温爆破试验小容器介绍

毛泽东思想的光辉照耀着社会主义工业胜利前进的道路。经过无产阶级文化大革命锻炼的工人阶级和广大革命群众革命精神振奋,斗志昂扬,不但在斗、批、改的伟大群众运动中夺得了辉煌的胜利,而且在狠抓革命的同时,猛促生产。我们遵照毛主席“我们不能走世界各国     

斜气流技术的模拟试验研究

针对宝钢二烧机头450m2电除尘器提效改造这一研究课题,采用斜气流技术进行了模拟试验,通过导流及折流措施的实施,把气流调整到预定的斜气流廓线模式,并分析了气流调节对流速分布的影响,确定了本试验所需的斜气流实施方案.     

激光冲击TC17钛合金疲劳裂纹扩展试验

为研究激光冲击强化对钛合金试件疲劳性能的影响,在标准试件的裂纹扩展路径上设计了全强化和间隔强化两种不同的强化方案,研究激光冲击强化对试件疲劳寿命和裂纹稳定扩展时速率的影响规律,利用有限元数值模拟和X射线残余应力测试获得了试件的残余应力场分布状态,并对比分析了试件的断口形貌和微观组织特征。结果表明:相比于未强化试件,激光冲击强化后试件的平均疲劳寿命分别提高了2.14倍和1.90倍,两种不同的冲击强化方法分别降低钛合金试件的裂纹扩展速率24%和15%。间隔强化后试件表面产生-512 MPa的最大残余压应力,裂纹扩展的C′值为-7.3,m值为2.6,而强化间隔区引入最大值为82.4 MPa的残余拉应力,裂纹扩展速率急剧升高,C′值减小至-13.6,m值为8.0。当裂纹扩展到强化区时,扩展速率再次降低,激光冲击强化对TC17钛合金疲劳裂纹扩展有显著的抑制作用。     

接触疲劳裂纹的萌生与扩张行为的研究

本文通过力分析和扫描电镜观察，研究了电点接触条件下有表现滑动和无表面动摩擦进地萌扩张行为，指出了接触疲劳破坏的典型特征和一般特征，结果表明，在边界润滑条件下，接触疲劳裂纹萌生于表面，以Ⅱ型方式向纵深扩张，裂纹扩张走向与裂纹尖端处最大切应力走向一致，有表面滑动摩擦时，典型的裂纹扩张路径（或剥落坑形状）由呈Ｕ字四个阶段组成，无表面轻摩擦时，扩张路径则由Ｖ字形的三阶段组成：一般的破坏以连续剥落的方式发展     

BEHAVIOUR OF INITIATION AND GROWTH OF SHORT FATIGUE CRACKS

ＢＥＨＡＶＩＯＵＲＯＦＩＮＩＴＩＡＴＩＯＮＡＮＤＧＲＯＷＴＨＯＦＳＨＯＲＴＦＡＴＩＧＵＥＣＲＡＣＫＳＷＵＺｈｉｘｕｅ;ＸＵＨａｏ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｓｈｅｎ...     

THE CHARACTERISTICS OF SHORT CRACKS AND EQUIVALENT PARAMETER OF FATIGUE DAMAGE

1. IntroductionThe initiation and propagation behavior of short cracks occupy a sigllificant fractionof the fatigue life of unflawed ..ie.ialll--3]. FOr this reason all understanding of the basiccharacteristics of short cracks in a smooth specimen is very importallt. There have beensome studies concerned with the multiplication of cracks dllring fatiglle ill carbon steels[3--4]and a stainless steeds]. In particular Goto reported that there is a colltilluous formationof microcracks during the …     

45钢疲劳短裂纹的形成和扩展

本文对４５钢光滑试样疲劳短裂的纹的形成和扩展进行了试验，利用复型技术和光学显微镜观测了裂纹尺寸演化全过程，发现疲劳短裂纹形成寿命小于失效寿命的１０％，根据裂纹的扩展速度将短裂纹形成分成微观短裂纹和物理短裂纹两个阶段，给出了区分两种短裂纹的裂纹特征尺寸值和两种短裂纹的扩展速度公式。     

焊趾裂纹在疲劳载荷下的扩展

本文的目的在于研究疲劳载荷下的焊趾裂纹扩展规律,并通过它来分析有限长度焊趾裂纹前沿的应力强度因子分布。试验采用LY—12R 铝合金制成几种焊趾裂纹的模拟试样。用疲劳勾线法求出前沿各点的裂纹扩展速率并与平板表面裂纹试样进行了对比.认为:中心加载焊趾裂纹在长度方向的扩展速率高于中心加载平板表面裂纹;偏心加载焊趾裂纹在长度方向的扩展速率高于中心加载扩展速率。随着相对偏心的提高,裂纹沿长度方向的扩展速率亦增加;表面残余压应力可以有效地抑制焊趾裂纹在长度方向的扩展速率.     

用涡流屏蔽式探头检测油田钻具接头疲劳裂纹

钻具是油田钻井用的关键部件 ,长期工作于高应力状态 ,承受很大的拉伸和扭转应力 ,同时还要受到泥石流的磨蚀和冲击 ,工作环境极其恶劣。特别是钻铤 ,两端螺纹的几何形状与管体相比截然不同 ,应力集中相当明显 ,它在复合交变应力作用下容易产生疲劳裂纹。每起钻具失效事故造成的直接经济损失约八万元 ,若钻具断裂造成埋井 ,其经济损失可达数百万元[1] ,因此 ,对钻具接头的检测至关重要。有关钻具接头检测的方法国内外多采用磁粉检测法 ,有的也采用超声检测法[2 ,3] 。由于大多数情况下是在野外作业 ,受现场条件的限制 ,磁粉检测法缺少磁化电…     

16Mn钢疲劳短裂纹扩展

用带有盲孔的16Mn钢小圆棒试样进行等幅加载的疲劳试验,研究盲孔边短裂纹的扩展。建立了短裂纹平均扩展速率、裂纹长和名义应力幅的表达式,分析考察了短裂纹扩展的统计规律,讨论了裂纹表面尺寸分布随疲劳循环数的演化情况。     

PROPAGATION OF SHORT FATIGUE CRACKS IN STEEL 16Mn

Small bar speeimens of steel 16Mn with blind-holes were fatigued under constant amplitudeIoadings on a rotathing bending fatigue machie.Short crack propagation emanating from theblind-holes was obtained.Based on the experimental results,an expression of average propa-gation rate of short cracks was proposed.Statistical behavior of short crack propagation wasdiscussed and the evoluation of sutrface sizes of short cracks with fatigue cycle number was al-so given.     

高强度钢压力容器疲劳锻练的热图研究SCIEI

用红外热成像系统实时监测了高强度压力容器在工作压力下的疲劳打压过程．在疲劳循环初始由热图获得的ＩＲＣＥ效应，可以确定压力容器的应力集中区域。打压泄漏的位置证明，由热图测定应力集中区域是可行的。实验发现压力容器疲劳软化和硬化效应，采用Ｇｌｏｇａｌ座标对筒状薄壁压力容器的应力分布计算表明，热图和计算的结果是吻合的。实验证明，在工作压力下的疲劳锻练效应将会延长压力容器的使用寿命。     

有效控制夹杂性裂纹的大型锻件锻造及处理方法

大型锻件的夹杂性裂纹问题是长期以来困扰我国重型行业发展的重要因素之一。为从根本上解决此问题，本文对大型锻件内部夹杂性裂纹的形成机理进行了模拟研究，得到了夹杂性裂纹形成及其在高温条件下自修复的规律。在此基础上，提出了能有效控制夹杂性裂纹的大型锻件锻造工艺。大型管板和模块锻件的控制夹杂性裂纹锻造工艺已在生产中应用，大大地提高了大型锻件的成品率和产品内在质量，具有十分显著的经济和社会效益。