铝合金6082T6中的疲劳不扩展裂纹

铝合金6082T6作为一种常用的航空材料具有很好的力学性能,使用这种材料对疲劳不扩展裂纹进行了研究。试样形状为单边缺口拉伸试样,并在裂纹尖端使用数控机床钻直径为1mm的止裂孔。通过分析可得：疲劳不扩展裂纹可以通过对试样几何尺寸的合理设置得到。在设计中可以在疲劳构件容易萌生裂纹的部位预留出不扩展裂纹的容许长度,从而更大限度的提高构件的寿命可靠性,并且可以抵抗一定程度的外界不确定载荷的冲击影响,减少在裂纹维修或检查间隔期间的裂纹扩展风险。     

基于C(t)积分及参数Ac的P92钢高温蠕变裂纹扩展研究

对于在高温环境下工作的构件,蠕变裂纹扩展是一种主要的失效机制,而裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展率有很大的影响。通过数值仿真与相关试验数据对比的方法,对裂纹扩展尖端的应力应变率场表征参量C(t)积分进行了相关研究,并基于参数Ac研究了P92材料裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展的影响。研究结果表明,C(t)积分值随裂纹扩展急剧减小,其数值及变化与积分路径到裂纹尖端的距离相关性很强,并且与拘束水平有一定的关系;拘束水平影响蠕变裂纹扩展率,拘束越大,裂纹扩展速率越快;参数Ac可以有效表征裂纹尖端拘束水平,其在寿命预测方面的应用有待进一步研究,同时在含裂纹的高温工作构件寿命评估方面有重大的意义。     

有限宽混凝土构件内Ⅰ型微裂纹的弹脆性断裂分析

混凝土构件内微裂纹的受荷扩展破坏是土木工程界十分关心的问题。本文采用裂纹线附近分析方法,从平衡方程和混凝土材料的破坏准则出发,对有限宽混凝土构件内受单向拉伸的Ⅰ型微型纹进行弹脆性断裂分析,得出了单向拉伸应力大小与微裂纹脆断长度之间的关系。     

形状记忆合金在“智能性材料结构”中的应用研究

介绍了“智能性材料结构”的应用研究情况,包括其定义、实现方案和意义。认为把形状记忆合金NiTi丝埋在复合材料中(或金属材料中)或将其复合在构件上,是工程上应用前景最大的方案之一。作者对该方案的如下内容,即构件外形的改变以自动适应机器工作状态的变化、构件振动的主动控制、裂纹的探测和主动控制等进行了研究。经试验和计算分析,其效果是显著的。     

疲劳裂纹扩展行为的跨尺度分析方法

该文以跨尺度应变能密度因子作为裂纹扩展的控制参量, 建立了跨尺度疲劳裂纹扩展模型。疲劳破坏全过程可用该模型进行统一描述, 而不必划分成疲劳裂纹形成与扩展两个不同阶段, 采用不同的理论分别进行分析。以LY12 铝合金板为例, 采用上述模型, 精确拟合出不同循环特征下的S-N试验曲线。当考虑材料微结构的影响时, 疲劳试验数据的发散性也可拟合出来。研究表明:材料初始缺陷及微结构在疲劳过程中的演化特性, 对于构件的疲劳寿命有显著影响, 是疲劳试验数据发散的主要原因。     

预制裂纹梁柱节点冲击破坏过程的动焦散线试验研究

利用透射式动焦散线研究了冲击作用下梁柱节点的动态断裂特性.由焦散斑特征尺寸获得梁柱构件的动态裂纹起裂时间、应力强度因子、扩展速度和材料的断裂韧性.试验结果表明预置裂纹梁柱结构的裂纹尖端应力集中诱发裂纹扩展,梁端节点裂纹受到正应力和剪应力的共同作用,裂纹表现为复合型断裂,而柱端节点的开裂时间明显滞后于梁端节点裂纹开裂,为I型裂纹.研究工作对于梁柱构件的抗冲击性能评估具有科学研究意义和工程应用价值.     

金属疲劳裂纹的扩展机制及其在航空工程的应用研究(摘要)

本文对近年来航空材料研究所在一些飞机结构材料的疲劳裂纹扩展的力学行为、微观机制及其影响因素并结合其在材料研制和产品设计的应用研究成果作一简单的评述。一、疲劳裂纹扩展特征及其微观机制一般工程结构材料的疲劳裂纹扩展大致可分为三个阶段,各阶段扩展机制及主要影响因素不同,由于实际构件和试样受组织结构和外部因素(应力状态、温度、介质等)的影响,疲劳裂纹过程及其断口形态往往是多种多样的。在简单拉伸与双轴向拉伸循环载荷下疲劳裂纹出现的宏观取向和相应的主应力状态不同。最近通过多种材料匹配断口细致观察表明,裂     

表面裂纹长度的测量方法

表面裂纹长度的精确测量是准确获得表面裂纹扩展速率进而对材料或构件进行剩余寿命评估的基础和关键技术问题。本文将表面裂纹长度的测量方法归类为直读法、柔度法、电位法、探伤法和光学法,并对每种方法进行了介绍,比较其优缺点及适用范围,以便在实际工作中选择应用。     

45钢的疲劳裂纹扩展速率及其工程构件的寿命预测

在常温下对调质态和正火态45钢紧凑拉伸试样进行了疲劳裂纹扩展速率试验,并根据Paris公式确定了两种状态试样在稳定扩展阶段的疲劳裂纹扩展速率;分析了含缺陷的45钢工程构件的张开型(I型)裂纹尖端的应力强度因子,然后采用损伤容限设计原则,根据断裂力学试验结果计算了构件的疲劳裂纹扩展寿命,并进行了含缺陷45钢构件的动态弯曲疲劳试验,以验证理论推算的合理性。结果表明:正火态45钢的疲劳裂纹扩展速率略大于调质态45钢的;采用损伤容限设计原则估算的含缺陷45钢构件的疲劳裂纹扩展寿命为2.3×10~6次,与动态弯曲疲劳试验结果相吻合。     

Cu/WCp叠层功能梯度材料疲劳裂纹扩展速率的数值模拟

本研究基于FRANC2D(Fracture Analysis Code in 2 Dimensions)二维断裂分析有限元软件,并结合大型有限元软件ABAQUS,对Cu/WC_p双层及多层功能梯度材料的疲劳裂纹扩展进行数值模拟研究,控制疲劳裂纹沿不同梯度方向扩展,计算出裂纹扩展中的应力强度因子幅(ΔK),绘制出疲劳裂纹扩展速率曲线,以及裂纹扩展速率和裂尖距界面距离l的关系曲线(da/dN-l),将模拟计算结果与试验结果进行对比分析。研究表明:结合FRANC2D和ABAQUS的数值模拟方法,在比较复杂的叠层功能梯度材料有限元模型建立中具有很大的优势,可以快速地计算功能梯度材料的应力强度因子值;发现材料梯度层间界面的存在以及材料梯度含量的变化,对功能梯度材料裂纹扩展的整个阶段都存在很大影响;梯度层的数量对功能梯度材料的疲劳裂纹扩展速率也有一定影响。     

平板前掠翼发散风洞试验预测技术

介绍了平板前掠翼的发散试验技术。采用了Southwell方法进行发散动压预测,该方法是一种亚临界发散试验技术。通过试验,也介绍了预测试验和临界试验中的一些关键技术。试验采用了三个平板前掠翼模型,其中两个为复合材料层合平板,一个为铝合金平板。为了对亚临界试验结果进行预测和验证,在试验前进行了发散动压的计算并补充进行了临界发散风洞试验。计算结果和临界试验结果均表明,利用Southwell方法进行发散动压的预测能够取得较好的结果。模型发散动压的计算是利用NASTRAN的柔度法和自行开发程序的模态法进行的,两种方法均采用亚音速偶极子格网法气动力理论的定常部分进行气动力的计算。通过对计算结果、预测试验结果和临界试验结果的对比分析,可以看出三者具有较好的一致性。     

汽轮机叶片动频的转子调频非接触测量法

叶片的共振断裂是叶片损伤的主要形式,为了避免叶片共振,如何准确地测得叶片的动频是保证叶片安全工作的关键。本文提出采用转子调频非接触测量法测量汽轮机叶片的动频。采用该方法只需要在叶片顶部固定支架上安装两只光学传感器及在转子的适当位置安装一只转子旋转同步传感器,就可以测量工作轮上所有叶片的动步,从而克服了传统接触应变片法仅能测量某几个叶片动频、应变片寿命短等缺点,同时也避免了安装多只传感器工艺复杂、费用较高等问题。本文通过实验验证了该方法的可行性。     

测取滑动轴承松动故障信息的研究

本文通过实验的方法提取滑动轴承松动故障信息，并为诊断滑动轴承松动故障提供了可信的故障信息。     

振动场作用下注射成型制件力学性能的实验研究

将聚合物熔体在振动场中进行注射成型,对制件力学性能与振动参数之间的关系进行了实验研究。实验采用自行研制的振动实验装置,分析使用结晶型材料PP,HDPE和非晶型材料PS为原料,在振动场中进行注射成型,对成型试样进行了拉伸试验,对结果进行了分析,得出了结论。     

落锤撞击作用下地表面振动问题的初步分析

本文对落锤撞击作用下的地表振动作了初步分析，包括撞击力的估算和地表位移的计算等。所得结果与实验测量结果比较接近。     

提速列车作用下上承式钢板梁受迫振动实验研究

本文通过对京哈线下行大清河桥第9孔33.6m上承式钢板梁桥的现场实验结果的分析，以测试孔跨中实测横、竖向振幅为依据，较为详尽地研究了在提速列车作用下桥梁的自身的动力特性及其在提速列车作用下的动力响应，给出了在不同列车运行速度、不同列车编组情况下桥梁横、竖向振幅以及一阶受迫振动频率的变化关系，并对桥梁在列车通过时的桥梁的振动形态、结构的薄弱点及其加固方向进行了初步的探讨。     

碳纤维复合材料分布孔隙率的超声衰减检测方法

文中提出一种基于理论建模与实验标定的碳纤维复合材料孔隙率超声衰减检测方法.此方法对包含超声波频率、树脂、碳纤维、按尺寸分布孔隙等的多种衰减影响作用在内的理论模型进行分析简化,而建立起检测模型,较好地解决了前人的理论模型与检测结果不一致问题,并使其方法本身具有适用意义.对相应导出的检测关系式通过破坏性实验标定,保证了本方法检测结果的可靠性.给出了一种标定检测关系式的实验方法,并对其精度进行了分析.通过实验分析,对所提出的方法进行了示例性实现,以表明此方法的可行性.     

大深度载人潜器耐压壳极限强度的简化算法

深潜器耐压壳极限强度分析是设计深海载人潜水器的关键技术。基于切线模量理论, 引入切线模量因子的参数并结合材料的力学性能试验数据, 可以建立工程常用的多种合金材料的切线模量因子曲线。观察材料曲线的特性, 推导出计算耐压壳极限强度的简化数学表达式。利用该表达式计算深海载人潜水器常用的某种钛合金耐压球壳和TC4合金试验球壳的极限强度, 并将计算结果与有限元数值计算结果, 以及实验结果进行比较, 发现该简化方法具有良好的适用性。应用表明, 该方法简便实用, 可以作为耐压壳极限承载力的简化算法, 在初步设计阶段使用。     

基于系统仿真的空调换热器优化分析

建立了空调器的分布参数数学模型,并通过实验数据验证了模型的可靠性,在此基础上对空调换热器系统优化。系统优化结果表明,换热器的优化还和整个系统有关,换热器单元的优化结果不一定使系统能效比达到最大。     

科学数据库数据可视化界面的实现

本文通过两个实例讨论科学数据库中的数据可视化问题,介绍如何在通用数据库管理系统环境下,存储、管理和展示数值数据、长短文本、公式、图表、曲线、照片,视频以及长篇文章等多种媒体的数据;在查询界面中如何实现动态图形显示;在工作台面的设计中,怎样为用户提供一个边查阅边分析的研究工作环境。