镍基定向凝固高温合金力学性能的统计分析

通过随机抽样和统计的方法对定向凝固高温合金的弹性常数进行了分析.结果表明:由于合金晶粒数目较少,弹性常数统计结果的变异系数较大,证实定向凝固高温合金横向性能分散性较大;由抽样检验发现,定向凝固高温合金的弹性常数统计上近似服从正态分布;应该采用统计方法描述定向凝固合金的力学行为.     

三维编织T300/QY9512弯曲性能的实验研究

对于均质各向同性材料，三点弯曲实验和四点弯曲实验得到的弯曲模量与拉伸模量基本上一致。而对于三维编织复合材料，其弯曲模量特性则与拉伸性能不同。通过对三维编织T300／QY9512复合材料三点弯曲和四点弯曲的实验，得到三维编织复合材料的弯曲性能。比较分析后，发现与四点弯曲实验不同，三点弯曲实验并不能直接得到试件的弯曲模量；而两种实验得到的强度差异不大。与拉伸压缩的实验数据比较，可以得到：试件的弯曲模量不等于其拉伸和压缩模量；弯曲强度也不同于拉伸强度和压缩强度。试件的弯曲破坏是由试件内部压缩失效造成的结论。     

细观非均质性对多晶材料塑性行为的影响

构建晶粒取向随机分布的多晶集合体,采用晶体塑性本构模型,对多晶材料塑性宏观响应与细观结构的关系进行研究．结果表明：多晶材料细观非均质性对材料的宏观力学行为有重要影响;各晶粒之间的相互约束使得等向强化的晶体本构关系在对多晶材料描述时可以模拟Bauschinger效应;分析Bauschinger效应的机理需综合考虑晶粒之间约束．晶粒的弹性各向异性及不同取向的硬化能力等因素．     

航空轮胎爆破气流场测试方法

航空轮胎对于飞机安全性有着重要的意义,若发生轮胎爆破,起落架舱内的设备及管路系统会发生破坏从而引发重大航空事故,因此在设计阶段需要对起落架舱内结构进行优化设计,而飞机轮胎爆破过程中气流场分布规律显得至关重要。基于国产某定型客机进行轮胎爆破空气喷流模式压力场测试,采用翼型支架对气压传感器进行支撑。通过实验发现,采用翼型截面支架安装高频动压传感器可得到有效的气流场压力,实验结果得到了中国民用航空局适航审查认证。轮胎爆破是瞬时释放巨大能量的过程,对周围结构的破坏是灾难性的,因此在设计中必须考虑轮胎爆破的影响。     

温度和应力比对航空铝合金疲劳裂纹扩展规律的影响及其机理

针对7475-T761航空铝合金中心开裂(MT)试样进行了不同温度、不同应力比条件下的一系列疲劳裂纹扩展试验,得到了相应试验条件下的疲劳裂纹扩展数据与规律,讨论了应力比、环境温度对疲劳裂纹扩展行为的影响,并利用扫描电镜(SEM)观测分析了疲劳断口。结果表明:7475-T761铝合金疲劳裂纹扩展速率随应力比、温度的增加而增加;消除裂纹闭合效应影响后,相同温度不同应力比下的da/dN-ΔKeff可由同一拟合公式描述;高温时弹性模量和材料抗拉强度的下降以及裂纹表面氧化导致裂纹扩展速率较快;对比不同条件下稳定扩展区疲劳条带宽度验证了试验分析结论。     

循环载荷下韧性金属Ⅰ型裂纹前缘晶体塑性与应力的初步分析

为探讨含裂纹金属材料在循环载荷下的细观力学行为,采用随机构成的多晶模型对循环载荷下Ⅰ型裂纹裂尖前缘的晶体塑性变形和应力循环进行初步分析.模型裂尖前缘的材料由不同大小和不同取向的多面体单晶晶粒随机集合构成,各晶粒的力学行为用单晶滑移的粘塑性关系描述;单晶滑移粘塑性本构关系的求解是采用先前建议的方法以应力为基本变量,用Newton-Raphson迭代求解晶体的滑移变形与应力的关系.文中给出循环载荷下裂尖前缘的塑性变形演化、残余应力和循环硬化现象等方面考虑材料多晶结构的初步分析结果.     

火焰筒热疲劳分析与寿命估计

发动机火焰筒的热疲劳损伤是导致火焰筒失效的主要原因.在火焰筒温度急剧变化过程中,结构上存在温升滞后现象,热冲击载荷造成局部高温区压缩塑性变形;在持续升温与停车降温过程中,结构自身约束导致此处形成拉伸应力,引发循环塑性行为,从而产生疲劳裂纹.基于该机理,采用有限元方法模拟不均匀温升和循环过程及应力应变的变化,并结合Coffin-Manson规律对火焰筒寿命进行预测,与实际情况对比,说明该机理的合理性.     

多晶材料薄壁圆管扭转变形的应力分析

基于晶体塑性本构关系,编制材料子程序,建立薄壁圆管的多晶集合体模型,研究其扭转变形时宏观响应和细观力学行为,进行了圆管内各晶粒等效应力的统计分析。结果表明:该多晶体圆管模型具有丰富的描述能力;多晶圆管扭转大变形时轴向变形较为显著;圆管内各晶粒内等效应力在统计上具有正态分布的特点。     

循环压缩应力作用下的疲劳裂纹扩展机制研究

裂纹在循环压缩载荷作用下的扩展已经被实验证实，但是由于难以进行观测因而无法准确描述，另外裂纹面在压缩载荷的作用下会出现闭合现象也增加了问题的复杂性。文中通过有限元方法，建立三种几何条件的裂纹模型，考虑裂纹面接触问题，进而对循环压缩载荷作用下的裂纹萌生扩展进行分析。结果表明，裂尖区域在循环压缩载荷作用下的残余拉伸应力是导致裂纹扩展的重要因素。同时，还对不同裂尖几何在裂纹描述的合理性方面提出一些看法。研究表明，裂纹在循环压缩载荷作用下的扩展能力是有限的、稳定的。     

支持式管母线风致振动数值仿真分析

支持式管母线在野外长期服役期间经常遇到风致振动的问题。本文采用数值模拟方法,对支持式管母线抗强风振动特性及阻尼对振动的影响进行了分析。计算了管母线简化模型的固有频率和振型以及受到风荷载作用时的变形特征,采用静态算法和动态算法对比分析了阻尼线对管母线抗风振动所起到的作用。进而对支持式管母线全尺寸结构在风荷载作用下的动态特性进行了计算,分析了阻尼线及管母线结构阻尼对抗风振动的影响。结果表明,理想条件下,阻尼线能有效减小受风载后管母线简化模型的振动变形,但在真实全尺寸管母线结构中,由结构连接等形成的结构阻尼比阻尼线对管母线抗风振动的效果更为显著,有无阻尼线对真实结构振动特性不产生明显区别。