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申小兵 《湖南科技学院学报》2010,31(8):42-43
冶金铸造起重机主梁结构件是典型的焊接结构,其主要失效形式是由于疲劳而产生裂纹直至断裂,而裂纹的萌生和形成寿命很短,疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹的稳定扩展阶段。本文以图表及文字表述,简述了湖南涟钢一炼轧厂165/40tX22m行车主梁腹板母板产生裂纹的原因,并针对生产现场的实际情况简要讲述了此次裂纹处理的主要方法和需要采取的防范措施。对于预防主梁钢结构疲劳断裂事故的发生,指导该类型起重机的设计、制造和管理具有重要意义。 相似文献
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针对焊接接头疲劳实验中裂纹萌生阶段关键信息难以精准获取的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的试验方法。采用十字焊接接头开展疲劳试验,通过在薄板焊趾圆弧段凸顶点布置FBG应变传感器,获取应变时间历程,以应变范围斜率突变点作为裂纹萌生的时间点。疲劳断口与焊趾形貌的对照表明焊趾圆弧段凸顶点是裂纹的易萌生位置,应变测试结果表明,焊接接头疲劳试件的疲劳失效呈现为多裂纹形式,多裂纹的萌生时间不同步且裂纹尺度不同。相较于传统的检测手段,FBG应变传感器操作简便,抗干扰能力强,稳定性好,并能较有效地捕捉焊趾多裂纹的萌生行为。 相似文献
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单点与双点拉剪点焊试样的疲劳特性比较 总被引：1，自引：0，他引：1
对单点与两点焊拉剪点焊疲劳试样分别进行了疲劳试验,观测了疲劳裂纹的形状和萌生位置,分析了两种试样的疲劳性能。通过有限元模型分析了同等载荷作用下两种试样的变形,对比两种试样的载荷幅寿命关系,认为两点试样的承载能力约为单点试样的两倍。基于此,使用单点试样的载荷幅寿命曲线,预测了两点试样的疲劳寿命,寿命预测结果与实验寿命结果一致。 相似文献
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对单点与两点拉剪点焊试样分别进行了疲劳试验,观测了疲劳裂纹的形状和萌生位置,通过动态响应实验测量了疲劳破坏过程中固有频率的变化。对比两种试样的载荷幅寿命关系,认为两点试样的承载能力约为单点试样的两倍。有限分析了两种试样失效时的固有频率比,基于所测量的固有频率,确定了单点与两点试样疲劳失效时的频率比,对比了疲劳过程中的损伤。 相似文献
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针对弯曲载荷作用下焊趾疲劳裂纹的萌生与扩展问题，考虑焊趾形貌的影响，开展了T形焊接接头的三点弯疲劳试验。试验前，观察和测量试件双侧焊趾的形貌，得到系列形貌不规则的特征点，通过在部分特征点设置FBG应变传感器测量焊趾局部的应变时间变化。施加了2级载荷谱块的循环载荷，在疲劳断口获得了清晰的海滩条带，结合断口形貌和焊趾形貌对焊趾裂纹的萌生和扩展行为进行了分析。结果表明，受弯焊接接头更易在焊趾形貌更恶劣的一侧萌生裂纹，且复杂的焊趾形貌容易导致多裂纹的产生，多裂纹的萌生位置与焊趾形貌特征点有较强的对应关系。 相似文献
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直升机结构设计的损伤容限分析,需要使用材料疲劳裂纹扩展速率曲线性能。在总结传统疲劳裂纹扩展曲线的基础上,本文讨论了四参数全范围da/dt曲线公式。根据断裂性能测试标准,分别实验测试了直升机桨叶根部材料断裂韧性K1C,3个应力比下的裂纹扩展门槛值ΔKth和裂纹扩展速率da/dt;然后,利用多元线性回归法对试验数据进行了曲线拟合,分别得到了断裂等寿命曲线和四参数全范围da/dt曲线公式的参数估计式;最后,将此公式运用于不同应力比下的裂纹扩展速率试验数据,拟合得到该材料四参数全范围da/dt曲线公式。 相似文献
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针对船体结构钢16 Mn处于海水腐蚀与交变载荷的交互作用,并且在阴极保护作用下工作的实际工况,研究了阴极保护对16 Mn船体结构钢在海水和3.5%NaCl水溶液中的腐蚀疲劳裂纹萌生和裂纹扩展的行为。结果表明裂纹扩展速率不仅受阴极电位的影响而且受环境介质的影响。 相似文献
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该文的主要目的是利用英国剑桥S250MK-Ⅱ扫描电镜,对高温多轴疲劳试样的断口形貌特征进行系统地扫描观察。结果表明,裂纹萌生于试件缺口根部最外层,起始于材料缺陷,试样加工刀痕,以及材料组织内部的脆性颗粒等附近,并呈现萌生裂纹的多源性;疲劳裂纹扩展区疲劳条纹为沿圆周方向被撕断的、不连续的条纹,而不是疲劳条带,并伴随着二次疲劳裂纹的出现;在瞬间断裂区,随着非比例度的增加,在瞬间断裂时韧窝逐渐加深,且撕裂面逐渐加大,且晶内第二相强化粒子Ni3Al是产生韧窝的主要根源。 相似文献
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Paris模型、Walker模型和Forman模型是常用的3种疲劳裂纹扩展速率模型,为比较3种模型在不同应力比下,拟合疲劳裂纹稳定扩展阶段速率的异同,采用标准紧凑拉伸试样进行疲劳裂纹扩展速率试验,由试验数据拟合得到3种模型公式的参数,并进行对比分析。结果表明,3种模型拟合精度均随应力比增大逐渐降低;对于单一应力比下的疲劳裂纹扩展,3种模型均具有较好的精度,但对于不同应力比下的疲劳裂纹扩展,Walker模型的拟合结果随应力比增大略有失真;而Forman模型的拟合结果随应力比增大有较大失真。 相似文献
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选取橡胶块胶板式、聚氨酯密封胶灌注式和双组分PU密封胶灌注式三种加载块与飞机结构模拟件粘接后,采用MTS810液压伺服疲劳试验机通过施加拉-压双向载荷的静强度和疲劳寿命试验方法完成了可行性研究,然后在某型飞机减速板进行了双向加载试验的考核验证,从而发展了一种施加拉-压双向载荷的试验方法。该方法能够满足复杂飞机结构静强度和疲劳试验中施加拉-压双向载荷的技术要求。试验结果表明,与传统加载所采用的胶布带相比,三种形式加载块的静强度、疲劳性能和加载速率均有明显提高。 相似文献
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LZ50车轴钢疲劳裂纹扩展试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
完成了连铸和模铸LZ50车轴钢疲劳裂纹扩展试验,得到了两类LZ50车轴钢的疲劳裂纹扩展曲线。采用Paris公式和另一种全范围表达式研究了两种铸造工艺下LZ50车轴钢的疲劳裂纹扩展规律。研究结果表明:Paris公式仅能描述LZ50车轴钢疲劳裂纹稳定扩展阶段的规律;全范围表达式对LZ50车轴钢的全范围疲劳裂纹扩展规律描述较好,且得到的疲劳裂纹扩展门槛值与试验曲线得到的门槛值接近,相对误差小于3%;连铸LZ50车轴钢的疲劳裂纹扩展速率门槛值低于模铸LZ50车轴钢,其疲劳裂纹扩展性能不如模铸LZ50车轴钢。 相似文献
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Fatigue crack growth rate test using a frequency sweep method 总被引：1，自引：0，他引：1
Xun ZHOU Xiao-li YU 《浙江大学学报(A卷英文版)》2008,9(3):346-350
Fatigue crack propagation characteristics of a diesel engine crankshaft are studied by measuring the fatigue crack growth rate using a frequency sweep method on a resonant fatigue test rig. Based on the phenomenon that the system frequency will change when the crack becomes large, this method can be directly applied to a complex component or structure. Finite element analyses （FEAs） are performed to calibrate the relation between the frequency change and the crack size, and to obtain the natural frequency of the test rig and the stress intensity factor （SIF） of growing cracks. The crack growth rate i.e. da/dN-AK of each crack size is obtained by combining the testing-time monitored data and FEA results. The results show that the crack growth rate of engine crankshaft, which is a component with complex geometry and special surface treatment, is quite different from that of a pure material. There is an apparent turning point in the Paris＇s crack partition. The cause of the fatigue crack growth is also discussed. 相似文献
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采用周期浸润加速腐蚀试验的方法,对某型飞机42框横梁模拟件分组进行了不同时间的加速预腐蚀试验,并通过随机载荷谱下的疲劳试验获得了预腐蚀后模拟件的疲劳寿命。结果表明,在加速腐蚀时间不大于300小时的情况下,预腐蚀对42框横梁结构模拟件疲劳寿命的影响不明显。 相似文献
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WENG Yong-gang 《实验室研究与探索》2007,(10)
应用软件FCG(MTS Fatigue Crack Growth TestW are)采用七点递增多项式局部拟合的方法,计算疲劳裂纹扩展速率da/dN,导致计算值分散度很大。经过详细分析,提出采用正交多项式的线性组合作为疲劳裂纹长度a与载荷循环数N之间关系的拟合目标函数,再用直接求导的方法计算da/dN。这样减小了da/dN的分散度,提高了Paris公式参数拟合和门槛值计算的精度。 相似文献
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利用2种不同的方法加筋沥青罩面:①在沥青混合料中加入短切玻璃纤维改善沥青混凝土的特性,②采用玻璃格珊加筋沥青混凝土.应用断裂力学方法分析沥青路面裂缝扩展机理.采用沥青混合料设计试验、三点弯曲试验和疲劳裂缝扩展试验,确定加筋沥青混凝土的临界应力强度因子KIC,测量每一种沥青罩面抗裂系统的裂缝扩展速率.本研究的主要特点是提出复合型抗裂罩面系统,分析了多层加筋沥青罩面裂缝扩展过程,推荐了若干沥青路面抗裂系统.结果证明,加筋材料可以提高沥青罩面的抗裂特性,复合型抗裂罩面系统能够有效地阻止反射裂缝的扩展. 相似文献
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Fatigue and fracture behavior of nickel-based superalloy Inconel 718 up to the very high cycle regime 总被引：2，自引：0，他引：2
Xian-feng Ma Zheng Duan Hui-ji Shi Ryosuke Murai Eiichi Yanagisawa 《浙江大学学报(A卷英文版)》2010,11(10):727-737
The fatigue and fracture behavior of nickel-based superalloy Inconel 718 was investigated up to the very high cycle regime under rotary bending tests at room temperature. It was found that this superalloy can still fracture after exceeding 107 cycles. Fractographic analysis revealed that there was a transition from fatigue crack initiation at multi-sites to single initiation with decreasing stress levels. The fracture surface can be divided into four areas according to the appearance, associated with fracture mechanics analysis of the corresponding stress intensity factors. The fracture mechanism dominant in each area was disclosed by scanning electron microscope examination and analyzed in comparison with those obtained from the crack growth tests. Subsequently, life prediction modeling was proposed by estimating the crack initiation and propagation stage respectively. It was found that Chan （2003）＇s model for initiation life and the Paris law for growth life can provide comparable predictions against the experimental life. 相似文献
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通过对圆柱体直前缘表面裂纹在循环拉伸与循环扭转载荷共同作用下的扩展规律进行实验研究,分析了不同载荷曲线相位差、以及拉扭应力幅度对表面裂纹扩展路径、疲劳寿命和裂纹扩展速率的影响。结果表明:不同的相位差对裂纹扩展行为有着非常重要的影响。初始阶段的裂纹扩展主要受到剪应力幅度的影响,后继扩展则依赖于轴向应力幅度。拉应力和剪应力的增加均会增加裂纹扩展速率,但轴向应力幅度变化的影响大于剪切应力幅度。 相似文献
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Devi CHANDRA ;Judha PURBOLAKSONO ;Yusoff NUKMAN ;Haw-ling LIEW ;Singh RAMESH ;Mohsen-abdel HASSAN 《浙江大学学报(A卷英文版)》2014,15(11):873-882
研究目的：在相同的反复张力下,研究V形切口圆条表面裂纹的疲劳扩展规律。研究方法：1.构建V形切口圆条模型（图1）,基于线性二次元将模型表面离散成一个个网格点（图2）;2.以AZ-6A-T5镁合金为例,利用J积分计算应力强度因数,利用NASGRO裂纹增长率模拟裂纹的疲劳扩展;3.通过研究不同的裂纹纵横比和对应的应力强度因数之间的相关性来研究裂纹的扩展。重要结论：1.在裂纹扩展时裂纹纵横比的初始值对断裂形状的发展有重要影响;2.裂纹纵横比对疲劳负荷寿命的作用比缺口半径更加明显;3.当裂纹前缘演变成一条直线形时可观察到不稳定的裂纹扩展;4.裂纹深度一定时,断裂纵横比越小,疲劳负荷寿命越短;5.当裂纹纵横比为0.6-0.7时,出现了不稳定的裂纹扩展。 相似文献