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相似文献
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1.
混凝土多轴疲劳损伤   总被引:1,自引:0,他引:1  
混凝土复杂应力状态下的疲劳损伤公式可由单轴应力状态下的疲劳公式推广而得,应用时只需采用与混凝土静破坏准则相适应等效应力代替单向应力,等效应力最大处即为疲劳破坏起源处。  相似文献   

2.
对19根Q235材质焊接工字形钢支撑进行了等幅轴向循环位移作用下的低周疲劳性能试验,基于观测到的翼缘出现可见裂纹时的循环次数提出了估算支撑低周疲劳寿命的经验公式。在试验基础上,对支撑滞回性能和低周疲劳性能进行了数值模拟。试验及数值模拟结果表明:试件在第1个弹塑性循环受压时就发生了出平面的整体失稳;从第3或第4个循环开始,支撑的抗压、抗拉承载力及单循环耗能进入到稳定退化阶段。将试验及数值模拟得到的支撑稳定承载力及跨中最大横向变形与相关规范、文献计算结果进行了对比,证实了相关规范、文献的可信性。总体上,数值模拟结果与试验结果吻合较好,但离散性小于试验结果。在数值分析得到的应力-应变结果基础上,利用2种临界面损伤模型预测了支撑裂纹萌生时的低周疲劳寿命,预测的裂纹萌生位置与实测位置一致,预测结果基本位于实测结果的3.5倍分散带以内,偏于安全一侧,同时发现残余应力对支撑的低周疲劳寿命基本没有影响。  相似文献   

3.
从理论上比较精确地研究了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域边界上的交变正应力和交变剪应力的分布状况.综合考虑了疲劳作用应力、塑性区域交变正应力和交变剪应力,利用二阶摄动方法,研究分析了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的范围.利用二阶摄动方法与卡氏定理计算了疲劳载荷作用下弯曲延伸裂纹尖端张开位移的最大值及变化幅值.以弯曲延伸裂纹尖端塑性区域的边界曲线为积分回路,求解了疲劳载荷作用下弹塑性弯曲延伸裂纹尖端J积分的最大值与变化幅值.为有效地预测及驾驭疲劳载荷作用下工程结构裂纹的弯曲扩展提供了理论依据.  相似文献   

4.
柔性路面粒料基层剪切破坏是主要破坏形式,但目前对其抗剪性能没有做过理论分析.根据散体力学粒料最危险剪切滑移面不是剪应力最大的面,而是剪应力与正应力比值最大的面为理论依据提出剪应力验算公式;基于弹性层状体系理论确定了最危险剪切面位置;做出了不同路面结构最危险剪切面上的剪应力及正应力诺谟图.最后通过一柔性路面粒料基层抗剪性能验算例子,发现柔性路面粒料基层会出现剪切破坏,提出验算的必要性.  相似文献   

5.
多次错误操作或水锤现象等可能引起结构部件承受高应力水平下的疲劳载荷作用。在前人的研究工作中,含表面裂纹板疲劳试验的远场应力水平绝大多数不超过0.6σy,。本文通过应力水平为0.85~0.95σy,的16MnR钢合表面裂纹板的疲劳实验研究,来回答在Paris、Chell(考虑最大应力的影响)和Foreman(考虑平均应力的影响)等公式中,在这样高的应力水平下究竟哪一个模型更适合描述表面裂纹疲劳扩展速率。实验结果分析表明:对于高韧性材料而言,即使在接近屈服的高应力水平下,Paris公式仍不失为诸多应力疲劳扩展速率描述公式中最有效的。此外,还仔细观察了表面裂纹疲劳扩展的客观几何形貌和微观断裂特征。  相似文献   

6.
多轴疲劳研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文介绍多轴疲劳研究的几个主要问题。(1)非比例加载引起的附加循环硬化;(2)最大剪切平面与自由表面相对取向对疲劳寿命的影响;(3)零、部件承受多轴疲劳载荷时寿命的估算。文中就目前所采用的单参数及双参数疲劳寿命估算准则进行了评述。  相似文献   

7.
为了寻求由于腐蚀凹坑尺寸差异引起的干涉效应对凹坑周围应力的影响和预测腐蚀疲劳寿命,采用ANSYS分析和计算不同中心距和深度的腐蚀凹坑在内压作用下的应力分布规律及其疲劳寿命。结果表明:最大应力值随着凹坑深度而增加,但疲劳循环次数却下降,当凹坑深度与器壁厚度大于1/3时其最大应力增长幅度较大;当两凹坑在相切且凹坑深度大于4 mm时干涉效应最显著,应力集中现象更为严重,其疲劳循环次数急剧减少;当相邻两凹坑不相交时干涉效应不明显,相邻两凹坑的最大应力分布及疲劳循环次数均与单凹坑时相近,即两凹坑之间几乎无影响。  相似文献   

8.
硬质合金刀具断续切削淬硬钢时,刀具的主要失效形式是疲劳破损.确定刀具的可靠度对于提高自动化加工系统的可靠性有十分重要的意义.利用刀具内最大拉应力超过刀具材料临界疲劳应力作为刀具失效的判据。把刀具看成一系列小单元组成的串联系统,利用干涉理论确定出每个单元的可靠度,进而建立了刀具的可靠性模型.并给出了确定临界疲劳应力分布的过程.  相似文献   

9.
GH80A镍合金电子束焊接接头旋转弯曲高周疲劳行为研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
随着镍合金电子束焊接在工业中的大量应用,尤其是在航空发动机和燃气轮机等关键长寿命服役设备中的使用,有必要对镍合金电子束焊接接头的高周疲劳属性和断裂机理进行系统的分析研究。本文利用旋转弯曲高周疲劳试验机进行疲劳试验,获得了母材和焊接接头的应力-寿命(S-N)曲线和疲劳断口,同时利用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对疲劳断口进行了微观特征分析,确定了母材和焊接接头在不同应力幅下的疲劳裂纹萌生区和扩展区,分析了裂纹萌生区位置与应力幅的相互关系。最后,利用有限元分析了焊接接头热影响区微裂纹位置与大小对材料疲劳性能的影响。从现有的试验和模拟结果可以得到:1)母材和电子束焊接接头应力-寿命(S-N)曲线分布趋势一致,但焊接接头疲劳强度要低于母材,在靠近107周次时,两者疲劳强度差距最小;2)在高应力幅(低周疲劳寿命阶段)母材和焊接接头的疲劳裂纹均起源于试件表面并且都是多点萌生断裂,焊接接头疲劳断口位置位于焊接熔合区或热影响区;3)在低应力幅(高周疲劳寿命阶段)疲劳裂纹在试件次表面萌生,焊接接头疲劳断口位于热影响区或焊接母材靠近热影响区处;4) 通过有限元模拟发现微裂纹的存在有利于裂纹的扩展。在拉应力作用下,横向微裂纹更优于纵向裂纹沿着应力方向进行裂纹扩展;随着微裂纹尺寸增大,微裂纹间更易于相互贯通,形成更长的裂纹,从而降低了材料的疲劳性能。综上可知,电子束焊接仅仅影响材料的疲劳强度。疲劳断裂机理和母材一致都为穿晶解理断裂,疲劳裂纹萌生区域位置也和母材一样都受应力幅的直接影响。  相似文献   

10.
根据P92钢在600℃下、X12CrMoWVNbN10-1-1钢在620℃下以及P91钢在575℃下应力控制加载蠕变-疲劳交互作用试验数据,研究了9%~12%Cr马氏体钢蠕变-疲劳寿命的影响因素。研究发现,当保载时间较短时,保载时间越长,疲劳寿命越短,但当保载时间较长时,保载时间对疲劳寿命的影响可以忽略不计;保载时间较短时,疲劳寿命均与应力比成反比,但应力比对于疲劳寿命所产生的影响不大,且随着保载时间的增加而逐渐减弱。通过对比X12CrMoWVNbN10-1-1钢在620℃时的疲劳寿命与P92钢在600℃时的疲劳寿命发现,P92钢的疲劳寿命更长;当温度和应力比相同,最大应力为250MPa的P91钢的疲劳寿命比最大应力为260MPa的P91钢的疲劳寿命相对更短,因此温度和最大应力是影响9%~12%Cr马氏体钢蠕变-疲劳寿命的最主要因素。  相似文献   

11.
基于临界面法的多轴低周疲劳损伤参量   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了更简便地预测多轴低周疲劳寿命,通过分析裂纹扩展特点和最大剪应变面上的最大剪应变和相应的法向应变变化特点,提出以最大剪应变平面作为损伤临界平面,将最大剪应变和相应的法向应变作为基本的多轴疲劳损伤参数,建立了基于临界面法的多轴低周疲劳损伤参量.对GH4169合金和45#钢的寿命预测结果表明,该损伤模型误差基本在2个因子之内.  相似文献   

12.
橡胶球铰疲劳裂纹扩展寿命预测   总被引:1,自引:1,他引:1  
通过橡胶纯剪试样疲劳裂纹扩展试验,得出了裂纹扩展速率与撕裂能之间的关系;以单位撕裂能范围为损伤参量,建立了复杂应力状态下的橡胶疲劳裂纹扩展寿命预测模型.基于ABAQUS有限元结构分析和橡胶材料等效应力计算方法,得出橡胶球铰在疲劳载荷下的单位撕裂能范围;对橡胶球铰的疲劳裂纹扩展寿命进行分析预测,并通过产品台架疲劳实验进行验证,结果表明橡胶球铰经过200万次疲劳试验后无明显裂纹,没有发现失效破坏,与寿命预测值基本吻合.  相似文献   

13.
Anti-plane punch-through shear test and anti-plane four-point bending test are used to study the crack initiation and propagation under anti-plane shear (Mode III) loading. The tensile and shear stresses at the crack tip are calcualted by finite element method. The results show that under Mode III loading the maximum principal stress σ1 at crack tip is smaller or a little larger than the maximum shear stress τmax. Since the tensile strength of brittle rock is much lower than its shear strength, σ1 is easy to reach its critical value before τmax reaches its critical value and thus results in Mode I fracture. The fracture trajectory is helicoid and the normal direction of tangential plane with the fractured helicoid is along the predicted direction of the maximum principal stress at the notch tip. It is further proved that Mode I instead of Mode III fracture occurs in brittle rock under Mode III loading. The fracture mode depending on the fracture mechanism must be distinguished from the loading form. Foundation item: Project (50374073) supported by the National Natural Science Foundation of China; project (2002032256) supported by the Postdoctor Science Foundation of China  相似文献   

14.
基于临界平面方法,提出一种能适用于拉-扭加载的多轴疲劳损伤模型.新的模型采用应力与应变的三参数相结合形式,不仅考虑了当前循环内临界面上最大剪应变范围和正应变变程对多轴疲劳损伤的贡献,还顾及了非比例附加强化效应和平均应力对多轴疲劳寿命的影响.该模型预测精度较高且本身不含有材料常数,便于实际工程应用.最后,将提出的多轴疲劳寿命估算模型结合Inconel 718钢、高温GH4169合金和高温Haynes 188合金等3种材料的多轴疲劳试验进行寿命预测验证,预测结果与试验结果吻合较好.  相似文献   

15.
对正面角焊缝断裂原因进行了分析,在角焊缝处对最大剪应力面进行了探讨,试验证明断裂面位置与最大剪应力面是吻合的,同时运用图解等方法,进一步验证加大沿载荷方向的焊脚尺寸,可提高接头强度。  相似文献   

16.
针对如何选择合适的轴箱轴承油沟尺寸的问题,文章利用HyperMesh软件根据轴箱轴承径向载荷分布情况建立了轴承有限元模型,通过有限元法分析轴承油沟在滚道方向的尺寸L(L为1.2、1.5、1.8、2.1、2.4和2.7 mm)对轴承Von Mises应力和最大正交剪切应力的影响。结果表明:轴承油沟在滚道方向的尺寸L变化时轴承各部分的Von Mises应力变化范围和变化率均不相同;L为2.1 mm左右时既可以提供润滑,减少磨损,同时又能够降低轴承各部分的Von Mises应力;轴承内圈的最大正交剪切应力明显高于轴承外圈和滚子的最大正交剪切应力;L为2.1 mm时可最大程度降低轴承的最大正交剪切应力,提高轴承的疲劳寿命。  相似文献   

17.
为研究无砟轨道聚氨酯灌缝胶在剪切疲劳荷载下粘附性能发展规律,依据灌缝胶工况开发了剪切疲劳试验及低温粘附特性直接拉伸试验,对经不同次数剪切疲劳加载的粘附性试件进行直接低温拉伸试验,分析剪切疲劳前后不同灌缝胶最大拉力、破坏位移指标的变化规律,及拉力-位移曲线的发展特性.结果表明:对未经疲劳加载的灌缝胶,材料异氰酸酯指数R与粘附强度呈正相关,与粘附抗变形能力呈负相关;疲劳加载后,R与材料抗疲劳性能呈负相关;疲劳加载初期,R较小的灌缝胶因体系内链段取向而出现粘附性能提高、离散性变大现象;疲劳加载过程中,由于材料内部介质不连续导致最大拉力指标稳定性优于破坏位移;随剪切疲劳加载次数增加,材料内部损伤累积破坏了粘附整体性,使失效模式由脆性破坏趋向于韧性破坏;基于试验结果,推荐抗剪切疲劳性能较好灌缝胶R宜在1.7~2.5之间.  相似文献   

18.
在伺服控制剪切加载系统下对不共面类岩石断续节理试件进行正向、反向直剪试验,研究直剪下不共面断续节理的岩桥破断机理和剪切规律,试验研究发现,直剪作用下不共面断续节理岩桥破坏过程具有明显的阶段性,经历线弹性阶段、裂纹起裂扩展阶段、岩桥断裂贯通阶段、剪切面爬坡咬合阶段和残余摩擦阶段5个阶段,正向剪切下岩桥呈齿形破断面,反向剪切作用下岩桥产生沿直剪方向贯通的带形破断面,与正向剪切相比,反向剪切下节理的初裂抗剪强度和峰值抗剪强度较大,裂纹倾角、法向应力和相邻节理搭接比例是影响试件初裂抗剪强度和峰值抗剪强度的主要因素。采用FLAC3D对正向、反向直剪作用下不共面断续节理的岩桥破断、剪切破断面的形成过程进行数值试验,数值试验结果和类岩石直剪试件的试验结果基本吻合,数值试验揭示了直剪作用下不共面断续节理岩桥的拉裂破坏和破断面的剪切屈服机理。  相似文献   

19.
给出求解与任何主平面都不垂直的斜截面上之应力的图解新方法,与现行的图解法相比,它不仅能求出斜截面上剪应力的大小,还能求解出剪应力的方向,并且作图简单。  相似文献   

20.
利用自制的Coffin型热疲劳载物台,对3Cr2W8V钢微型试样进行了扫描电镜中的动态热疲劳试验。拍摄了热疲劳裂纹的形核、成长、连接过程。对3Cr2W8V钢热疲劳裂纹的萌生机制进行了讨论。指出热疲劳裂纹优先于界面碳化物链处形核,并在滑移的促进下沿滑移线场最大切应力方向成长。  相似文献   

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