各向同性损伤与损伤扩展力

讨论用双标量表征各向同性损伤的具体形式，扼要阐明损伤扩展力的物理含义和各向同性损伤扩展力的计算表达式，导出各向同性损伤、损伤扩展力与细观的裂纹密度参数之间的定量关系。最后给出计算实例。     

疲劳损伤演化的机理及损伤演化律

疲劳是由材料内部的损伤演化导致的,但损伤演化的机理目前尚不清楚。根据原子运动的热扰动,当原子的活性能大于某一临界值时,原子将从原平衡位置逃逸并产生空穴。当材料受循环应力作用时,因原子平衡位置的变化而导致热扰动所产生的空穴不能完全相互湮灭,从而形成缺陷或导致其发展。这一观点不仅可以说明疲劳损伤演化的机理,而且可以把损伤演化速率与原子逃逸过程的速率联系起来,从而可以提出一种具有机理性依据的疲劳损伤演化律的一般形式。这种形式的损伤演化律,是与已知的金属材料损伤寿命关系相一致的。讨论并给出对称循环下损伤演化律的具体形式,并依据该演化律讨论损伤的累加方式。     

利用蠕变等损伤曲线研究蠕变累积损伤

利用蠕变损伤的剩余寿命定义，构造了蠕变等损伤曲线，并给出蠕变等损伤曲线的近似数学描述。通过蠕变等损伤曲线研究了蠕变累积损伤规律，建立蠕变累积损伤公式。利用该公式估算变载蠕变剩余寿命，仅需要材料的蠕变断裂曲线，十分便利。     

当量损伤折算

对疫劳寿命估算或疲劳载荷谱编制中较常用到的当量损伤折算问题进行了分析讨论,明确指出在进行当量损伤折算时应符合疫劳强度规律或裂纹扩展规律,并导出了相应的常用当量损伤折算公式。最后提出了可供工程应用的简洁的通用当量损伤折算公式。     

基于全域损伤测试建立的连续疲劳损伤模型

首先以韧性为损伤变量进行全域损伤曲线测试,以非线性损伤理论框架为基础,用测试曲线数据确定损伤变量参数表达形式,得到非线性连续疲劳损伤模型。该疲劳损伤模型与实验吻合。在此基础上导出复杂加载的寿命计算公式,并考虑平均应力影响。实验研究表明,在二级加载下该计算模型的预测结果是相当令人满意的。     

复合材料外物损伤规律及损伤后拉伸疲劳研究

为研究复合材料受外力冲击的规律和冲击后疲劳的特性,分别使用200 m/s、300 m/s的冲击速度、直径4 mm、3 mm的钢珠以90°和30°入射角度冲击复合材料层合板,模拟外物损伤的过程,共设计了24组冲击试验和9组疲劳试验。根据结果比对冲击速度、冲击物大小、冲击角度对冲击损伤的影响,分别对复合材料层合板损伤的长度、宽度和深度进行研究。对冲击后的层合板进行拉伸疲劳试验,根据所得到的疲劳极限,建立冲击损伤长度、宽度、深度和疲劳强度的关系。结果表明：相对于冲击角度,冲击物大小变化对层合板损伤影响更大,冲击速度的影响最小;疲劳强度与损伤长度和宽度的相关性较为明显,而与损伤深度的相关性较小。     

高温构件蠕变损伤的概率计算及概率损伤图

由于材料性质以及操作条件的随机性 ,高温构件的蠕变损伤也同样具有随机性。文中根据概率计算的基本原理和高温构件蠕变损伤确定性解 ,得到蠕变损伤的概率方程。探讨各参数的分布规律 ,利用K S检验方法 ,对高温材料数据进行全面的检验 ,包括高温材料的蠕变系数和指数、损伤系数和指数 ;同时 ,对操作温度以及高温构件的蠕变损伤进行检验 ,认为这些参数分别符合正态或对数正态分布。在全面考虑各参数的随机性和相关性基础上 ,最终获得高温构件的概率蠕变损伤解。为了表达它们之间的关系 ,以期最终达到高温构件寿命预测和可靠性评估的目的 ,考虑两个参数 ,确定性时间t和随机性的炉管损伤值D。将它们之间的关系表述成为t—D—f(D)图 ,形成高温构件的概率损伤图 ,清晰地勾画出不同时间D值的概率分布关系 ,为高温构件的可靠性分析和概率寿命预测提供基础     

复合材料冲击损伤高分辨率超声成像检测与损伤行为分析

冲击损伤是复合材料结构易产生的一种危害性缺陷,针对碳纤维复合材料层压结构特点,分析脉冲超声波在复合材料中的反射特性,当能减小入射声波脉冲的时域占宽,提高其品质,可显著改善超声检测表面盲区和纵向分辨率。利用入射声波在冲击损伤区形成的反射信号及其渡越时间可确定冲击损伤的深度和大小。研究采用高分辨率脉冲超声B扫描和层深C扫描(T扫描)成像方法,可揭示复合材料内部冲击损伤及其大小与沿厚度方向的分布特征,进行复合材料冲击损伤量化评估与损伤行为可视化分析。试验结果表明,在入射脉冲单周脉冲特性条件下,当来自复合材料缺陷的回波信号的渡越时间达到入射声波脉冲时域占宽的一半左右时,即可清晰地提取到时域可分辨的缺陷回波信号,使超声检测表面盲区和纵向分辨率达到单个复合材料预浸料铺层的厚度,约0.13 mm。利用超声断面B扫描成像,可以形象地再现复合材料中冲击损伤的断面分布与扩展情况以及损伤的深度等确切信息。采用超声T扫描成像,则可以直观地再现冲击损伤在复合材料铺层方向的分布及其损伤区域(面积)等定量信息。二者的结合则为揭示复合材料冲击损伤的3D分布及其特征提供一种超声成像检测量化评估和损伤行为可视化分析方法。     

轴承损伤及解决方案

随着低碳生活方式的来临，节能环保高效成为传动系发展的主流。过去粗放式重复生产高能耗低端产品，逐步被高质量，高效传动产品替代，以适应国家产业结构调整需要，动力总成零部件企业要想抓住此次发展机遇，抓住传动系中存在的主要问题成为关键。     

高温构件蠕变损伤的概率计算有概率损伤图

由于材料性质以及操作条件的随机性，高温构件的蠕变损伤也同具有随机性。文中根据概率计算的基本原理和高温构件蠕变损伤确定性解，得到蠕变损伤的概率方程。探讨各参数的分布规律，利用K－S检验方法，对高温材料数据进行全面的检验，包括高温材料的蠕变系数和指数、损伤系数和指数；同时，对操作温度以及高温构件的蠕变损伤进行检验，认为这些参数分别符合正态或对数正态发布。在全面考虑各参数的随机性和相关性基础上，最终获得高温构件的概率蠕变损伤解。为了表达它们之间的关系，以期最终达到高温构件寿命预测和可靠性评估的目的，考虑两个参数，确定性时间t和随机性的炉管损伤值D。将它们之间的关系表述成为t－D－f（D）图，形成高温构件的概率损伤图，清晰地勾画出不同时间D值的概率分布关系，为高温构件的可靠性分析和概率寿命预测提供基础。     

轴承早期损伤探测仪

德国SKF公司宣布一种新型称作SEE笔的仪器投入使用。这种用SEE技术装备的手持式仪器是一种袖珍式轴承早期损伤探测仪。该探伤仪操作简便,设计结构紧凑,可装在衬衣口袋中携带。这种探伤仪采用高频声发射(HF-AE)     

高速钢滚刀的损伤

滚齿机的性能、刚度和精度对提高滚齿生产率、降低生产成本有着决定性的影响,但必须要尽可能提高切削条件(切削速度和进给量),并减少滚刀的损伤。 对滚刀损伤影响比较大的因素有:齿轮材质的切削性能、一滚刀的设计及其材料和热处理、切削条件、滚切方法和切削深度等。下面首先分析受损最严重的滚刀顶刃及侧刃的切削过程,以便了解刀刃的切齿机理与损伤的关系。 图1是用逆向滚齿法加工正齿轮时,通过分析求得的滚刀齿上A、B和B点切削刃所切下切屑的形状与实际切削5个齿轮后顶刃及左右侧刃角后面的最大磨损宽度的比较。图中右侧刃角B’点处切…     

发动机滑动轴承损伤原因

发动机曲轴、连杆、凸轮轴的轴承多采用滑动轴承（即轴瓦）。滑动轴承由钢背和合金层构成,其中合金层又分为铝基合金和铜基合金。本文主要针对曲轴和连杆滑动轴承损伤原因加以分析。 1.润滑油中混入杂质发动机运转过程中,若有杂质进入润滑油,将造成曲轴和连杆滑动轴承合金层磨损。     

初始损伤非均匀性条件下的材料细观损伤演化

采用孔洞群三维体胞模型对孔洞大小及分布非均匀性情况下的材料损伤进行模拟计算。结果表明 :孔洞非均匀性增强了局部的孔间干涉作用和孔洞的长大 ,引起材料损伤局部特性不均 ,表明非均匀细观结构较均匀化假设更易于造成材料的损伤和破坏 ;Gurson修正模型中采用常系数 q1 和 q2 描述孔间干涉作用是不够准确的 ,q1 、q2 是一个逐渐增大的变化量。     

基于改进单元损伤变量的结构损伤识别概率统计方法

针对测量噪声的存在严重影响了识别结果的稳定性和可靠性,选取改进后的单元损伤变量作为损伤识别指标与概率统计方法相结合,借助统计量和假设检验方法确定损伤判别临界值,得到检验的判错概率,消除测量噪声的不利影响,根据结构损伤前后参数统计值的变化,给出统计意义上的损伤识别结果。算例分析表明,基于改进单元损伤变量的结构损伤识别概率统计方法对噪声有很强的鲁棒性,能有效避免损伤误判的发生。     

基于连续性损伤理论对P91钢蠕变的损伤研究

P91钢是火力发电、核电等工程领域中广泛应用的耐高温材料,评价其蠕变损伤特性对材料寿命的评估有重要的工程价值.基于连续性损伤理论建立了P91钢材料在620℃下的损伤曲线,并研究了蠕变εc对损伤的影响.结果表明:在同温同载荷下,随着εc的增加损伤呈线性增长规律,损伤曲线可以完整地模拟蠕变过程,损伤值与实验值吻合较好,说明...     

含损伤共晶体复合陶瓷的损伤强度模型与应用

复合共晶体的断裂是开始于危险点的微观损伤的累积结果。其损伤特征与复合共晶体内纤维的分布形式有关。基于损伤余自由能表达式,定义纵向、横向和剪切三个损伤变量;根据含同向平行纤维复合共晶体的微观结构特性,确定损伤变量表达式,并计算损伤柔度张量。基于损伤柔度张量和复合共晶体的局部应力场,分析损伤应变场的分布规律并确定最大损伤应变;依据最大线应变理论,定义加载函数,建立含同向平行纤维复合共晶体的损伤强度模型。依据无损共晶基复合材料的强度预报公式,确定共晶体损伤时复相陶瓷的宏观断裂强度,并分析宏观断裂强度的尺度效应。结果表明,复合陶瓷的断裂强度随共晶体损伤程度的增加而降低,并且损伤变量越大,断裂强度的尺度效应范围越小。     

腐蚀结构损伤评估方法

针对腐蚀环境下老龄化飞机结构表面存在广布随机的腐蚀坑,而使其强度降低这一问题,先采用有限元方法并结合仿真软件ANSYS的参数化分析语言APDL,得到不同形状腐蚀坑底部的有效应力集中系数,然后结合局部应力应变法求解各个腐蚀坑底部在疲劳载荷作用下产生初始裂纹的萌生寿命值,再通过蒙特卡罗方法求解数值积分和非线性方程,得到和腐蚀坑具有相同寿命等效裂纹的尺寸,最后采用神经网络技术建立腐蚀坑各种几何尺寸与等效裂纹深度间的多变量非线性映射关系.为工程实践中用广布裂纹方法处理含随机分布腐蚀坑的老龄化结构提供可能.