四点弯疲劳试验尺寸效应及MA760疲劳特性研究

考虑到四弯疲劳试验在疲劳裂纹启裂早期扩展行为研究中的优点。本文设计并使用了一个四点弯疲劳加载装置。在不同的内跨距／试样厚度比值及外跨距／内跨比值下，经有限元主有明：纯弯曲段内的表面应力分布并不是均匀的。     

金属材料旋弯—热疲劳的试验研究

在普通旋弯疲劳试验机上，对金属材料进行了旋弯一热疲劳的复合试验，测试了球铁轧辊材料的热疲劳性能，分析了其失交行为和破坏机理。     

预切口沥青混合料小梁疲劳试验研究

沥青路面在初始裂纹形成后的裂纹扩展规律对于沥青路面的设计和养护具有重要的理论与实践意义。基于疲劳断裂力学原理,对沥青混合料小梁进行了疲劳裂纹扩展试验,研究了复合型裂纹的扩展规律。结果显示,对于I—II复合型裂纹,扩展初期表现出复合裂纹扩展特性,随着裂纹的继续扩展,表现出I型裂纹特征;随着预切口到加载中心距离的增大,沥青混合料小梁的疲劳寿命增大;对于连续级配沥青混合料,最大粒径越大,小梁的疲劳寿命越长。     

船舶上层建筑端部实板厚疲劳试验研究

为研究船体上层建筑端部的疲劳特性,设计和实施了实板厚四点弯曲疲劳模型试验。获得疲劳试验中不同应力水平下的疲劳失效循环次数,并采用定斜率极大似然法拟合应力水平-疲劳失效循环次数得到中值S-N曲线和P-S-N曲线。分别采用试验P-S-N曲线和CCS规范E曲线计算和比较研究该部位的疲劳强度。结果表明,试验得到的S-N曲线可为实船设计和分析提供参考。     

沥青混合料常应变小梁弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC13、AC20、ATB25三种类型沥青混合料试件进行了常应变三分点小梁弯曲疲劳试验,分析了温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶浆,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;在应变控制模式下,沥青混合料的疲劳寿命随温度的升高而显著延长;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。     

薄片超声弯曲疲劳试验方法研究

根据超声振动理论,在单轴超声疲劳试验方法的基础上,提出了一种新的适用于超高周弯曲疲劳的试验方法,并应用到金属薄片的超高周弯曲疲劳研究中,开发了薄片超声弯曲疲劳试验系统。根据振动理论和应力波原理,介绍了一种超声弯曲疲劳薄片试样的设计方法,给出了试样谐振长度的解析计算式以及试样中沿其谐振长度方向的位移、应力分布表达式。将开发的试验技术应用到316L不锈钢薄片的超声弯曲振动疲劳研究中。     

RC受弯构件正截面极限承载力尺寸效应研究

对13根共5个截面尺寸的钢筋混凝土梁开展尺寸效应试验研究,详细观察记录不同阶段的破坏过程,并采集相应截面弯矩、挠度、截面应变等试验数据。在研究尺度内,评价了混凝土材料抗压性能尺寸效应对极限承载力的影响,实测并推导了相关特征参数随试件尺寸的变化规律,基本验证了现阶段受弯构件正截面极限承载力计算理论的安全性。同时也发现,对于大尺寸受弯构件而言,规范对混凝土非均匀受压极限压应变的取值偏大;试件受压区混凝土材料的极限变形能力随试件尺寸增大而减小,鉴于承载能力极限状态下的破坏特征与之联系紧密,应该引起充分重视。     

沥青混合料拉伸疲劳试验下疲劳损伤特性研究

利用MTS810型电液伺服试验系统对沥青混凝土小梁试件在低温下进行了常应变的等应变率加载模式的拉伸疲劳试验.试验时按三角波形加载,并考虑了不同拉伸应变水平.由试验结果得到了不同应变水平下的沥青混合料峰值拉伸应力值并计算了每个循环内的耗散能.由疲劳试验结果结合能量原理提出了一种考虑拉伸应变水平的疲劳损伤模型.     

碳纤维加固钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳理论与低温疲劳性能试验

为了探索低温条件下碳纤维加固钢筋混凝土构件的疲劳性能,寻找疲劳破坏规律,展开了受弯构件正截面疲劳理论的推导研究。利用两根试验梁在－３０～－２０℃下进行疲劳加载试验,得出加固梁挠度、刚度、裂缝及疲劳强度的变化规律,对比研究了其在低温与室温下的疲劳性能。试验结果表明：低温疲劳荷载下,碳纤维布通过限制裂缝发展提高了混凝土梁的抗疲劳变形能力;加固梁的挠度明显小于室温疲劳荷载下的挠度,裂缝分布规律较好,裂缝宽度较小;碳纤维加固梁正截面疲劳承载力符合要求,具有一定的安全储备;现有的碳纤维加固梁跨中疲劳变形计算公式并不适用于低温情况。     

基于磁记忆机理的铁磁材料弯曲变形状态研究

利用磁记忆方法,采用自行研制的多通道磁记忆采集系统,研究铁磁材料在三点弯曲复杂应力状态下,0～250 kN不同试验载荷作用下的弯曲变形状况与磁记忆信号的对应关系,首次给出了三点弯曲复杂应力状态下磁记忆信号Hp(y)的分布规律与特点．实验发现：未加载时,Hp(y)呈无序状态；加载到50 kN时,试件受拉层Hp(y)开始变为负值,同时受压层Hp(y)信号全部变为正值,受拉层与受压层符号相反,表明不同层所受的正应力不同；加载到250 kN时,受拉层Hp(y)出现零点,表明应力集中的形成,中性层中心切应力最大处随载荷的增加Hp(y)过零梯度变大,反映了三点弯曲切应力的变化规律．最后应用NASTRAN有限元软件进行试验载荷下的应力状态仿真,结果验证了磁记忆方法对三点弯曲变形状态研究的有效性．     

塑料光纤弯曲损耗特性的测试与分析

测试了不同材料和纤芯半径的塑料光纤中弯曲损耗随光纤弯曲半径和弯曲圈数的变化规律,结果显示弯曲损耗呈现随弯曲半径增加而下降的趋势,纤芯直径越大,临界半径越大,弯曲半径小于临界半径时,弯曲损耗呈现指数规律.测试了弯曲圈数对塑料光纤的弯曲损耗影响,结果显示在弯曲半径较小时,弯曲圈数对弯曲损耗的影响不是十分明显.     

20g钢焊接接头冷弯开裂及断裂行为的研究

本文考察了一侧经手弧焊,另一侧经埋弧自动焊焊接接头的显微组织,并用扫描电镜对断口进行了分析。在此基础上,研究了接头的冷弯开裂及断裂行为。结果表明:只有埋弧焊一侧产生冷弯开裂或断裂现象。冷弯初期,在过热区出现裂纹,但在随后的弯曲过程中无明显扩展,这是由于裂纹周围的显微组织具有较大的抗裂纹扩展阻力。冷弯后期,焊缝产生裂纹并迅速扩展而断裂,这主要是由于条虫状气孔的存在所致,而显微气孔及少量的球状显微夹杂对断裂仅起着促进作用。     

复杂载荷下含体积性缺陷弯管的塑性极限载荷

通过非线性有限元分析给出了含体积性缺陷弯管在内压、面内弯矩、面外弯矩和扭矩作用下的塑性极限载荷。对与体积型缺陷（长轴、短轴和深度）和管线（外径、壁厚和弯曲半径）有关的几何变量进行了系统的分析,并考虑了内压和面内弯矩、面外弯矩和扭矩的组合。结果表明壁厚、缺陷深度和缺陷方向对极限载荷影响较大。     

双叶翼型机械瓣的体外加速疲劳试验研究

从人工心瓣的可靠性入手,探讨了人工心瓣疲劳试验台设计的模拟准则,报道了按这些准则设计的疲劳试验台,并利用该装量对双叶翼型瓣的试制品和定型产品分别进行了长期的加速疲劳试验.结果表明,这种疲劳台性能稳定可靠耐用;早期的双叶翼型瓣试制品在铰轴和瓣环应力集中区发生了断裂、瓣叶脱落和卡住现象,且磨损严重.定型的双叶翼型瓣Φ27经受了3.8×108次相当于10年工作的加速疲劳试验,其可靠性和耐久性达到了设计要求.     

沥青混合料小梁疲劳试验数值模拟及其寿命预测

沥青路面的裂纹扩展及疲劳寿命对沥青路面的设计和维护具有重要意义。通过对三点弯曲疲劳试验的沥青混合料小梁在不同位置预切口，对不同类型裂纹的试件进行疲劳试验，并利用耦合的无单元伽辽金/有限元法，对试验过程进行数值模拟，利用广义Paris公式预测试件的疲劳寿命，并同试验结果进行了比较。结果显示．数值模拟和试验结果接近，可以应用于沥青路面的疲劳裂纹扩展模拟和寿命预测。     

纸蜂窝夹芯复合板弯曲和振动的试验与模拟

对蜂窝夹层板进行了弯曲与振动试验,测得复合板固有频率与受弯曲载荷情况下的位移,同时通过有限元软件ANSYS采用等效板等效方法,仿真分析得出的预测结果与试验结果对比,吻合良好.验证了通过有限元等效模型来进行仿真模拟的准确性,进而为纤维-纸蜂窝复合板的优化设计提供参考依据.     

Study on Hydrogen Environment Fatigue Test System and Correlative Fatigue Test of Hydrogen Storage Vessel

A 70 MPa hydrogen environment fatigue test system has been designed and applied in the manufacture of a hydrogen storage vessel. The key equipment is a 80 MPa flat steel ribbon wound high pressure hydrogen storage vessel. A reasonable stress distribution has been realized, which is low stress on the liner of the pressure vessel and even stress on the flat ribbon layers. This optimal stress distribution is achieved through the adjustment of the prestress in flat steel ribbons. A control system for the fatigue test system has also been designed. It consists of a double control model, manual control and automatic control, to satisfy different experiment requirements. The system is the only one which can be used in the real hydrogen environmental fatigue test system in China. An experiment for a 70 MPa onboard composite material hydrogen vessel has been carried out on the system. The experimental results from this test are in close agreement with the practical operating conditions.     

典型结构件疲劳寿命分析研究

为建立疲劳裂纹对典型结构件性能影响的机理性模型,解决疲劳分析问题,以飞机的典型部件机翼为研究对象,建立了机翼的变幅载荷谱.基于弹塑性断裂力学,进行了机翼裂纹的扩展分析,利用多自由度动态有限元解析理论,进行了机翼的工作状态模拟和疲劳断裂分析,并给出了裂纹寿命预测的公式以预测构件的裂纹寿命.     

层布式钢纤维混凝土疲劳强度计算机模拟

用有限元方法，对一种全新的路面结构材料层布式钢纤维混凝土进行了疲劳强度计算机仿真模拟，并将模块计算结果与疲劳试验数据进行了对比分析，二者吻合较好，从而为层布式钢纤维混凝土疲劳强度研究提供了有效便捷的手段。