轴承套圈的断裂失效分析及裂纹形貌特征

通过轴承的断裂失效实例,分析淬火、锻造水裂、车削和磨削裂纹的形貌及断口特征,探讨了裂纹的形成原因和相应的预防措施,总结出不同类型的裂纹形貌和断口特征。     

空穴机理在45钢剪切型断裂过程中的作用

研究韧性金属材料剪切型断裂的细观机理和控制参数,对于分析构件的承载能力有重要的意义.对热轧和调质45钢在在非主方向发生的韧性断裂的实验观察表明,发生剪切型断裂的主要原因是一级空穴未占主导地位;而次级空穴的形核和扩张不能决定韧性断裂的宏观特征,对材料的主要变形过程也没有重要影响.此外,Rice-Tracey模型关于低应力三轴度下空穴扩张率的预测与本文实验观察相一致.     

Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹断裂机理与断裂准则的研究

本文采用四点弯曲试件考察了常用韧性材料16MnR钢中Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的断裂机理。实验测定了裂纹扩展方向和裂纹尖端位移参量的启裂值；与此同时，采用有限元程序计算了试件中复合型裂纹尖端邻域的应力、应变场，分析了各种控制空洞成核的力学参量的几何分布曲线，结合实验研究和有限元分析表明，Ⅰ-Ⅱ复合型断裂存在两种不同的断裂机理，它们的发生取决于Ⅰ-Ⅱ复合型载荷比的大小，当Ⅱ型载荷分量小于一临界值时、断裂为张开型．裂纹扩展方向与本文的бm峰值线准则一致；而当Ⅱ型载荷分量大于此临界值时，断裂表现为不稳定的剪切型断裂。     

补充氢压缩机活塞杆断裂失效分析

通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和金相分析等方法对补充氢压缩机活塞杆的断裂失效原因进行了分析，发现交变应力作用下的疲劳断裂是压缩机活塞杆断裂失效的主要原因．活塞杆表面螺纹根部处为疲劳裂纹源形成位置，母材中的氢损伤(氢腐蚀)和Si元素含量过高等因素加速了疲劳断裂过程。     

农用车发动机球墨铸铁曲轴断裂失效分析

采用断口分析、硬度检测、化学分析、金相组织检测等方法对球墨铸铁曲轴断裂的原因进行了综合分析。结果表明：曲轴颈与曲臂圆角处光洁度差,原加工痕未磨削消失是疲劳断裂的主要原因。     

振动时效微观机理研究

从残余应力产生的本质入手，通过位错理论分析得出振动时效的微观激振力的必要条件，振动消除残余应力方法使工件尺寸稳定性提高的要质原因是振动导致的材料内部位错密度的增加、位错分布均匀化和位错相互钉扎，从而使振前能动位错变成振后的相对固定位错所致。     

Ⅰ＋Ⅱ型复合型弹塑性断口形貌的分形分析

应用二次电子扫描线法研究了不同Ⅰ＋Ⅱ型复合比下铝合金ＬＹ１２的断口形貌及分形维数，讨论了分形维教与复合比及复合断裂韧度ＪＭＣ的关系。结果表明，①随Ⅱ型分量的增加，裂纹启裂断口形貌逐渐由纯Ⅰ型的等轴韧窝形貌向纯Ⅱ型的物状窝形貌过渡。①复合经ＫⅠ／ＫⅡ与分形维数成反比。③ＬＹ１２合复合比下启裂韧度ＪＭＣ和分形维数满足线性关系。     

机载计算机锁钩断裂失效机理分析及工艺改进

锁钩是航空机载设备上的主要受力件之一,在进行耐久试验过程中,发生了断裂失效现象。通过强度分析、断口分析和金相分析得出材料强度满足试验要求,锁钩圆角处基材表层存在的裂纹在随机振动过程扩展及增长导致了此次锁钩断裂失效。从工艺过程对锁钩的加工提出了改进措施和要求,可以解决锁钩零件因裂纹导致断裂失效的问题。     

复合材料飞轮断裂与损伤的研究

用有限元方法分析复合材料飞轮在高速旋转时径向应力与环向应力的分布情况,预测飞轮的极限转速及损伤与断裂形式,同时用实验的方法进行验证,实验所得结果与有限元分析结果具有很好的一致性。     

不同强韧性组配的16Mn钢焊接接头的断裂性能和裂行为

对16Mn钢不同组配焊接接头的断裂性能和断裂行为进行了试验研究。认为在高应力塑性断裂和高应力脆性断裂状态下,16Mn钢接头的断裂强度为焊缝强度和接头各部分塑性变形能力所决定,提高焊缝强度以及提高焊缝和母材的塑性均有利于提高接头的抗断裂能力;在低应力脆性断裂状态下,接头的抗断裂性能是可以根据焊缝的低温冲击韧度进行评价的。焊接接头各部分塑性变形能力及其相互关系对焊接接头的断裂行为具有不可忽视的影响,是评价接头断裂性能的重要依据。     

橡胶纯剪试件变形与断裂的有限元分析

用非线性有限元法分析橡胶纯剪试件变形与理想纯剪变形之间的差异.结果表明试件中心接近纯剪,但是靠近自由边界的区域应力比较复杂,受自由边界影响的区域随应变的增加而减小,试件的宽高比越大变形越接近理想纯剪变形.对橡胶纯剪试件存在中心裂纹和边缘裂纹时的撕裂能进行计算,断裂形成大裂纹时撕裂能与裂纹尺寸无关,有限元解与以前的结果吻合较好;对于小裂纹,撕裂能与裂纹尺寸成线性关系.同时分析不同材料模型对橡胶纯剪试件变形和断裂的影响.分析表明,不同应变能函数的材料模型模拟的结果略有不同.     

材料断裂韧度与试样厚度关系研究

研究试样厚度对材料断裂韧度的影响，通过采用格利菲斯表面能理论和巴林布拉特吸附力理论，结合达格代尔塑性准则，给出有关断裂韧度与试样厚度关系的数学描述。并通过两种试验材料LY12CZ（L－T）与TC4（L－T）进行了验证。     

曲轴的疲劳断裂分析

系统阐述利用有限元法对机械结构零部件进行疲劳断裂分析的相关理论和方法。在此基础上对16V240机车柴油机曲轴的最危险曲拐进行最大和最小工况下的三维有限元分析，确定裂纹易产生的危险截面，求解危险截面处不同深度和形态的表面椭圆裂纹的应力强度因子，并拟合关于椭圆裂纹特征参数及总体坐标下的等效应力强度因子的近似表达式。为预测含裂纹曲轴的承载能力、剩余寿命、制定判废标准等提供相关的疲劳断裂参数。     

POP-IN效应对材料断裂韧度的影响及评价

裂纹尖端张开位移占是衡量材料断裂韧度的一个重要参量，但在进行C3DD（crack tip opening displacement）试验时，F-V曲线上通常会出现瞬间的载荷迅速下降、位移增加很小的“突进”现象，俗称“POP-IN”，它的出现对确定CTOD值产生很大影响，进而影响到材料断裂韧度评价的准确性。针对这一问题，文中依据BS7448 PartⅡ中的有关评定标准，结合EH36钢埋弧焊接头CTOD试验，分别对均质、非均质材料中存在POP-IN现象时如何正确评定进行论述，力网为合理取舍POP-IN效应、准确评价材料断裂韧度提供依据。     

韧性材料断裂形式与J准则存在的问题

受材料特性不同与应力状态形式不同的影响,韧性材料可发生准解理断裂、孔洞正拉断、孔洞剪断和无孔洞影响的剪断等多种断裂形式,不同的断裂形式,材料中危险点位置与宏观断裂面方向则不同,相应的细观断裂机理、宏观断裂条件也有区分.J-积分理论没有区分材料不同断裂形式,将其用于金属材料一些复合型断裂试验结果时有较大误差.利用细观力学对材料断裂机理的分析,结合几种金属材料在不同应力状态下的断裂试验结果,对J准则存在的基本问题进行讨论,并对材料不同断裂形式的主要影响因素进行分析.     

HRB500高强钢筋拉压疲劳性能研究及断口分析

通过轴向拉压疲劳试验得到HRB500钢筋在应力比R=0.1时107周次的疲劳强度σ0.1=587.5 MPa,远高于一般碳素结构钢的疲劳强度;再利用三参数幂函数法非线性回归得到S-N曲线方程为lg(Nf)=7.092-1.144 7lg(σmax-586.3);并研究发现直径大小对钢筋的疲劳强度基本没影响,疲劳强度主要与材料的成分、组织及夹杂物有关。还利用扫描电镜与能谱仪分析试样的疲劳断口,得到HRB500钢筋的疲劳破坏均属于表面基体起裂,与钢中脆性夹杂物有关;疲劳裂纹呈放射状在基体中扩展,呈现比较明显的片层状结构,以准解理裂纹扩展为主;瞬断区呈韧性断裂,出现大量韧窝状组织,主要由于夹杂物引起微孔聚集断裂。     

深海立管的断裂与可靠性评估进展

针对海洋立管的疲劳、断裂及可靠性问题,详细评述近十年国内外这方面的研究成果.立管系统是近海勘探和开采工程中一个非常关键的组成部分,对于负载中的深水立管,结构失效控制和可靠性是设计中需要考虑的一个重要因素.对深水立管系统的可靠性断裂评估,应根据结构和环境情况,选取适当的评估方法.涡激振动是引起海洋深水管疲劳失效的主要因素,论述深水管的涡激振动和抑制方法,涡激振动分析结果可用于评定立管的强度和疲劳积累.最后,给出一些用于深水立管的疲劳寿命预测以及可靠性评估的实用理论和计算方法.     

RESEARCH AND DEVELOPMENT OF VIRTUAL PROTOTYPE OF RUNNING GEARS FOR RAILWAY VEHICLE

Virtual prototype is an important idea to resolve design problems of railway vehicle. A different development method, which is based on national product and autonomous development, and would like to reflect the specialty of railway vehicle development in China, is presented. According to the developing process of railway vehicle, the research contents and developing method are pointed out. The integration between CAD and performance analysis software on dynamics and strength is mainly considered. In CAD environment, the properties for dynamics computing are extracted directly from the model and exported with model. This method can avoid data losing caused by model rebuilding in CAE software, and increase the direct dependence of product CAD. Then the vehicle model with properties will be used for real-time dynamics and kinematics analysis and simulation. Therefore, the strength of the parts can be analyzed. The results of dynamics and strength analysis will be fed back to optimize the design model. All operations are dispatched by a control platform, and all data are managed according to the principle of PDM. Testing results show this method is correct.