低合金高强度钢的微观组织和疲劳裂纹扩展行为

用透射电镜观察了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢等温的微观组织，疲劳裂纹扩展行为、裂纹尖端塑性区和位错结构，结果表明，等温状态组织由马氏体和贝氏体组成。在一个奥氏体晶粒内一般存在四个板条领域、裂纹尖端的塑性区内存在主位错带，疲劳断裂的基本组织单元为板条晶或板条束。裂纹遇到板条束界时方向发生较大偏斜。     

微观组织与裂纹闭合效应对40CrNiMo钢疲劳短裂纹扩展的影响

对具有粗、细晶粒组织的40CrNiMo 钢进行了疲劳短裂纹扩展试验研究。试验和分析结果表明,短裂纹扩展的偏折强烈,裂纹闭合效应较小。粗晶组织比细晶组织的裂纹偏折更大,粗糙度诱发闭合效应更强,因而裂纹扩展较幔。微观组织通过对闭合效应的作用进而影响了疲劳短裂纹的扩展行为。     

疲劳损伤和中间退火修复对疲劳裂纹扩展速率的影响

用电火花予制裂纹的40Cr钢试样与经受不同周次塑性应变的试样在相同的弹性应力加载条件下测得的裂纹扩展速率da/dn进了对比.结果表明随着预先疲劳损伤周次的增加,da/dn也增大,中间退火后可以明显降低da/dn.TEM和SEM分析表明改变da/dn大小的主要原因是损伤和修复影响碳化物在晶界区的沉淀、形态和断口形貌.     

Ⅲ型这载对调质钢Ⅰ型疲劳裂纹扩展门槛的影响

研究了不同参数的Ⅲ型过载对近门槛区调质40Cr钢Ⅰ型疲劳门槛的影响。结果表明：过载后疲劳门槛均会提高，其程度随过载比的加大而增加；过载次数的有限增多也会使疲劳门槛略有增加，但效果将逐渐趋于饱和。过载机制主要有裂尖尾部塑性诱导裂纹闭合和裂尖附近的残余压应力状态。     

聚丙烯的改性

介绍了聚丙烯改性技术和新品种。     

Ⅲ型过载对调质钢Ⅰ型疲劳裂纹扩展门槛的影响

研究了不同参数的Ⅲ型过载对近门槛区调质40Cr钢Ⅰ型疲劳门槛的影响.结果表明:过载后疲劳门槛均会提高,其程度随过载比的加大而增加;过载次数的有限增多也会使疲劳门槛略有增加,但效果将逐渐趋于饱和.过载机制主要有裂尖尾部塑性诱导裂纹闭合和裂尖附近的残余压应力状态.     

基于损伤力学的疲劳裂纹萌生及扩展规律研究

针对金属构件疲劳裂纹的萌生、扩展寿命及其规律等问题,应用损伤力学理论与有限元相结合的方法,建立了计算疲劳裂纹全寿命的统一模型。引入附加载荷法,通过MATLAB编程计算,实现了对刚度矩阵的连续计算,并给出了编程的流程。通过对单个单元的损伤计算,得到了单元从无损到破坏过程中等效应力的变化;通过计算各个构件损伤单元寿命,进而给出了金属构件总体疲劳寿命。分析得到了微裂纹萌生及扩展寿命占总体疲劳寿命的80%以上,并应用有限元软件ANSYS模拟给出了缺口件裂纹萌生及扩展过程。理论计算的结果与试验数据对比基本一致,验证了本工作方法的准确性。     

聚氨酯注浆材料在循环压缩加载下疲劳性能与微观结构演化

应用于基础设施维修加固的聚氨酯注浆材料通常承受反复荷载作用,对聚氨酯注浆材料进行循环压缩加载试验以测试其压缩疲劳性能,全程记录材料的应变响应,并在SEM下观测材料泡孔结构疲劳破坏的微观形貌特征。试验结果表明:材料在循环荷载下的响应分为三个阶段,第一阶段持续数十次,弹性应变递次增大;第二阶段应变值稳定;第三阶段在高应力水平下表现为疲劳破坏,在低应力水平下表现为循环硬化。对于0.3g/cm3的试件,导致疲劳破坏的应力阈值α在0.7~0.8之间;而0.5g/cm3试件的阈值在0.6~0.7之间。发生疲劳破坏时,材料的宏观表现为垂直于荷载方向的鼓出,微观表现为泡壁裂纹扩张和棱边屈曲。此外,提出疲劳损伤参数D表征材料模量在循环荷载下的演化,D可以敏感地捕捉低应力水平下第三阶段材料的循环硬化。     

国产与进口5083-H116铝合金微观组织及疲劳裂纹扩展速率研究

研究了国产与进口5083-H116态铝合金轧制薄板材（厚度3 mm）的微观组织及其疲劳裂纹扩展行为。结果表明,国产与进口5083铝合金化学成分均满足相应标准要求。国产与进口5083铝合金显微组织均存在较多的粗大第二相,但后者的数量更多;相对于国产合金,进口合金晶粒尺寸更加细小、分布更加均匀。沿板材横、纵向,国产合金的抗拉强度和屈服强度皆高于进口合金,而延伸率相反。进口合金的疲劳裂纹扩展速率低于国产合金,在ΔK=15 MPa·m^1/2时,其裂纹扩展速率降低了32%以上。疲劳断口皆呈3个典型区域：裂纹萌生区均出现疲劳辉纹,相对于进口合金,国产合金较平坦且存在分层现象;稳态扩展区皆有明显疲劳辉纹,辉纹间距分别为0.405 5μm和0.282 3μm;瞬断区内,进口合金具有数量更多、尺寸更小的韧窝。     

7050铝合金Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹研究

为研究7050铝合金在Ⅰ-Ⅱ型复合加载下疲劳裂纹扩展规律,在Amsler HFP5000高频试验机上利用Richard加载装置,完成紧凑拉剪(CTS)试样疲劳裂纹扩展试验,利用有限元对Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹进行数值模拟,采用APDL命令流计算不同裂纹长度的应力强度因子,并引入最大周向应力准则计算裂纹扩展角,用有限元计算等效应...     

微观组织对贝氏体钢疲劳裂纹扩展行为的影响

为了研究组织对疲劳裂纹扩展行为的影响,对3种不同贝氏体组织钢进行了疲劳裂纹扩展实验,并采用SEM和EBSD等方法对裂纹进行了分析.结果表明,板条贝氏体组织在近门槛区和稳定扩展区阻碍裂纹扩展的能力最强,具有最小的裂纹扩展速率.板条贝氏体组织中的大角度晶界使裂纹更容易发生偏折,导致断口表面粗糙度增加,裂纹扩展受到较强的粗糙度诱导裂纹闭合效应的作用.随着ΔK的增大,塑性诱导裂纹闭合效应取代粗糙度诱导裂纹闭合效应开始占据主导作用,是板条贝氏体组织中裂纹扩展速率对ΔK的变化较敏感的原因.     

纯铜低周疲劳中的温度响应与微观形貌变化

为了研究纯铜在低周疲劳中的温度响应与微观形貌,借助于红外热像仪及远距离高倍显微镜同步监测工业纯铜的表面疲劳变化,同时运用扫描电子显微镜(SEM)对试样断口进行微观分析.研究结果表明:试样表面温度的变化与表面微观形貌的变化具有明显的相关性,并受应力水平及加载频率的影响,表面最高温升与加载频率呈线性关系;试样断口出现明显的裂纹扩展区和瞬断区,且随着应力水平及加载频率的增加而形成较大的瞬断区及较多的韧窝.     

聚丙烯表面改性及与涂料的粘结

讨论了聚丙烯制品喷涂着色的优点及影响聚丙烯制品与涂料之间粘结强度的各种因素。综述和评价了对聚丙烯进行表面改性的必要性及各种表面改性方法。     

改性聚丙烯材料裂尖银纹损伤研究

本文考虑了改性聚丙烯(PP)材料的线粘弹特性，基于银纹是聚合物材料的一种非线性变形方式，对改性PP材料裂尖应力银纹损伤进行实验研究。采用云纹实验方法，得到了改性PP材料裂尖延长线上由于银纹损伤引起的应变的分布，对裂纹尖端扩展进行了扫描电镜(SEM)观察实验，将两组实验进行对照分析，通过定性分析提出了不同于其他学者提出的考虑裂尖银纹损伤的裂纹扩展规律。     

加载历史和裂纹闭合对疲劳裂纹扩展行为影响的数值模拟

采用不同应力比条件下的16MnR钢紧凑拉伸试样,设计了三种有限元分析模型,即不考虑加载历史效应的静态裂纹扩展模型,同时考虑加载历史和裂纹闭合的动态裂纹扩展模型以及仅考虑加载历史的伪动态裂纹扩展模型,对疲劳裂纹闭合过程、裂纹尖端的应力-应变迟滞环、疲劳损伤和裂纹扩展速率进行了数值模拟与分析,进而着重探讨了加载历史和裂纹闭合影响疲劳裂纹扩展行为的交互作用机制。结果表明：对于同类分析模型,应力比越大越不容易产生裂纹闭合;而在应力比相同的情况下,加载历史引起的残余压应力对裂纹闭合有明显的促进作用。裂纹闭合效应阻碍了平均应力的松弛,减小了裂纹尖端附近的应力-应变场强度、疲劳损伤和裂纹扩展速率,而加载历史引起的残余压应力则加快了平均应力的松弛和抑制了棘轮效应。与实验结果比较发现,只有同时考虑了裂纹闭合效应和加载历史影响的动态裂纹扩展模型,才能对疲劳裂纹扩展行为进行准确、定量的模拟。     

聚丙烯共混表面改性研究

本文在合成甲基丙烯酸十八醇酯（SMA）与丙烯酰胺（AM）共聚物P（SMA－CO－AM）的基础上研究了P（SM－CO－AM）与PP共混物的性能。研究结果表明，在P（SMA－CO－AM）与PP共混时，只要添加少量（1％）的P（SMA－CO－AM）作改性剂，就能大幅度地提高PP表面的条水性（接触角下降27度）和粘合强度（提高4倍）。结果还表明，改性剂P（SMA－CO－AM）的分子量、AM的含量及改性剂用量对PP的改性效果均有影响，在实验范围内，改性剂P（SMA－CO－AM）的分子量越低、用量越大，改性后的PP表面接触角就越小；改性剂的分子量对改性后PP的粘合强度来说，有一最佳分子量。改性剂的加入同时也改善了PP的流变性能，降低了表面的电阻率，而对PP的结晶度和拉伸强度影响不大。俄歇电子能谱（AES）的分析结果表明，P（SMA－CO－AM）改性剂在PP共混物的表富集。     

有机玻璃疲劳裂纹扩展试验研究

为研究试样形状对有机玻璃疲劳裂纹扩展性能的影响,对M(T)和C(T)两种不同形状试样进行测试,运用Paris公式曲线拟合方法,对比M(T)和C(T)两种试样形状所获得的疲劳裂纹扩展数据,分析实测数据点分散性的大小并分析其原因。实验结果表明:在有机玻璃的疲劳裂纹扩展性能测试试验中,C(T)试样优于M(T)试样,能够更准确地表征有机玻璃的疲劳裂纹扩展性能。