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TC4-DT钛合金小裂纹扩展行为研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究TC4-DT钛合金自然萌生小裂纹的扩展行为,针对单边缺口拉伸试样开展了室温下同一应力比R=0.06不同应力水平的小裂纹扩展实验,采用复型法对小裂纹的萌生和扩展行为进行观测。结果表明:同一应力比下,应力水平越低,小裂纹的萌生寿命越高,疲劳全寿命越长。应力水平对TC4-DT钛合金小裂纹扩展速率没有明显影响。裂纹扩展早期速率受微观组织的影响大,分散性较高。疲劳小裂纹萌生和扩展寿命占全寿命的70%-80%。TC4-DT钛合金疲劳小裂纹起源于试样缺口表面靠近中间位置和边缘部分,疲劳断口分析发现裂纹以近似椭圆形向试件内部扩展,在裂纹稳定扩展区可以明显的观察到疲劳辉纹。 相似文献
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《黑龙江科技信息》2017,(12)
基于TWIST阵风载荷谱,并对其进行简化,使用Instron8803电液伺服疲劳实验机分别对疲劳单一作用与腐蚀-疲劳耦合作用下的2024铝合金进行疲劳实验,并观测疲劳寿命。最后利用Hitachi S-3400N扫描电子显微镜将疲劳作用与腐蚀-疲劳作用下的断口进行扫描,对比观察疲劳断口的微观形貌。结果表明:疲劳单一作用下飞机的疲劳寿命实验值为134249次飞行循环;腐蚀-疲劳耦合作用下试件的疲劳寿命随腐蚀时间的增大而减小,并且腐蚀过的试样会产生大量腐蚀坑,疲劳裂纹出现"龟裂泥巴状"形貌。而瞬时断裂区域有较多致密分散的韧窝,韧窝中可看到明显的滑移痕迹。 相似文献
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正复合材料由于具有比刚度高、比强度大、抗腐蚀性好以及可设计等特性,已被广泛应用于航空工程领域,成为民用和军用飞行器结构的重要组成材料。在工程实际中,航空复合材料常会受到循环载荷的作用而产生损伤,出现疲劳裂纹,裂纹扩展引起刚度的退化和承载能力的下降,当承载能力下降超过复合材料的容许限度时发生断裂失效,对结构安全造成威胁。在循环载荷作用下,复合材料的宏观性能和微观结构发生变化,因此,研究航空复合材料的疲劳性能有重要的实际意义。 相似文献
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为研究桥面铺装层冷轧带肋钢筋(CRB550)焊接网的疲劳性能,分别对焊接钢筋网母材试件以及带焊接节点的试件在不同应力水平下进行高周疲劳试验,并在不同应变幅下进行低周疲劳试验。分析了母材试件和带焊接节点试件的疲劳性能,循环硬化软化特性,滞后回线及循环弹性模量衰减规律,并对断口形貌进行扫描电镜分析。得到了焊接钢筋网的S-N曲线以及P-S-N曲线,并进行疲劳可靠性分析。研究表明：母材试件的疲劳寿命明显高于带焊接节点试件的疲劳寿命,并通过扫描电镜证实了焊接对材料有明显损伤,焊接是影响寿命的主要因素;母材试件及带焊接节点试件均出现明显的循环软化特性,且循环软化规律及衰减程度基本相同;循环弹性模量随着循环次数的增加缓慢降低,最后阶段迅速降低至试件断裂。 相似文献
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对随机风荷载下K6型单层球面网壳的整体疲劳问题进行了研究。用AR法模拟Kaimal谱多点互相关的脉动风风速时程,确定结构所承受的荷载谱,通过有限元时程分析和雨流计数法得到杆件的应力循环历史,采用疲劳设计方法中的总寿命法计算杆件的疲劳损伤度,分析结构在不同矢跨比、不同平均风速下结构的抗疲劳性能。研究发现,结构中出现疲劳的杆件数随矢跨比的减小而逐渐增加,结构中杆件最大疲劳损伤度D随着矢跨比的减小而逐渐增大。网壳的疲劳薄弱区域主要与结构的振型有关;矢跨比较大时,结构中环向杆件易出现疲劳,随着矢跨比的减小,结构径向肋两侧的斜杆易出现疲劳。 相似文献
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圆形岩石试件常被用于岩石、混凝土或其他脆性材料复合型断裂强度的测试,但对其受载断裂机理与裂纹尖端的断裂参数认识仍不清晰。无量纲应力强度因子有限元分析模型不仅用于岩石无量纲应力强度因子的求取,还可以获得不同试件形状测试获得纯Ⅱ断裂韧度的裂纹倾角,本文采用有限元建立了受三点弯曲荷载的中心直裂纹半圆盘试件模型和受径向压缩荷载的中心直裂纹圆盘试件模型,通过改变裂纹倾角,求解了从纯Ⅰ型断裂到纯Ⅱ型断裂的不同I-Ⅱ型复合比裂纹的断裂参数,即无量纲应力强度因子及无量纲T应力。研究发现:不同裂纹倾角的中心直裂纹圆盘裂纹尖端无量纲T应力参数均为负值,而三点弯曲半圆盘试件的无量纲T应力参数的正负取决于I-Ⅱ型断裂所占的比例。研究成果可为岩石断裂韧度的测试提供建议和指导。 相似文献
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本文分析了动力钻具粘扣及断裂事故,根据螺纹连接的有限元控制方程,建立了螺纹接头的有限元模型,对其进行有限元计算,得到结论:(1)从有限元结果分析发现,公螺纹扣整体的应力变化逐渐向台阶端面扩展,但应力整体变化不大,公扣螺纹的最大应力比母扣要大2倍左右,母扣螺纹内部台阶部位则变化比较明显,导致螺纹接触会发生粘扣;(2)螺纹扣在8吨的压缩载荷下螺纹工作应力最大为802.6 MPa,在螺纹材料的需用屈服应力范围内,响度安全;(3)在压扭复合载荷下螺纹扣在8吨的压缩载荷下螺纹工作应力最大为926.2 MPa,接近API螺纹材料的需用屈服应力影响了螺纹扣壳体的连接强度。 相似文献
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压力容器是石油、化工、动力、宇航等工程部门的关键设备,在运行中必须确保安全。容器的疲劳寿命预测是一个重要课题。对于带接管的容器来说,由于接管内角处有高度的应力集中,故容器在运转过程中往往首先在该处萌发出疲劳裂纹并迅速扩展而最终导致破坏。因此,带接管容器的疲劳寿命一般就取决于接管内角裂纹的疲劳扩展速率(寿命)。自七十年代开始,国外就对接管的疲劳寿命开展了大量的研究,但至今仍未获得妥善的解决。本文以线弹性断裂力学(LEFM)为基础,提出了一个计算带内角裂纹接管疲劳寿命的工程公 相似文献
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正引言确定结构和机械疲劳寿命的方法主要有两类:试验法和分析法。确定疲劳寿命的分析法是依据材料的疲劳性能,对照结构所受到的载荷历程,按分析模型来确定结构的疲劳寿命。疲劳寿命分析方法一般包含有三部分的内容:1)材料疲劳行为的描述;2)循环载荷下结构的响应;3)疲劳累积损伤法则。如图1。在民用飞机结构疲劳分析中,一般采用应力疲劳分析方法。应力疲劳分析方法包含了材料疲劳性能、载荷谱、疲劳累积损伤三个要素。DFR——Detail Fatigue Rating疲劳分析方法,即细节疲劳额定强度分析方法,是在民用飞机结构疲劳分析方法中的一种常见分析方法。本文将对DFR疲劳分析方法的过程进行分析,并对其中的几个参数进行讨论。 相似文献
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基于晶体塑性理论并利用有限元方法对镍基单晶含缺口平板的应力应变场进行了分析,研究了外载荷、厚度和缺口半径等对平板缺口部分的等效应力、最大分切应力和应变的影响。结果表明:外载荷的变化不会影响三变量的分布规律,各变量随载荷的增加都呈增大的趋势;厚度和缺口半径是影响缺口尖端应力应变状态的两个重要因素,厚度增大和缺口半径减小都会增加缺口尖端的应力应变集中程度,且应力最大值位置不随厚度发生变化,但随缺口半径的减少其位置也随之向远离缺口尖端方向移动。最后从理论上对缺口的应力应变进行了推导,其结论与有限元分析结果基本相符。 相似文献
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为保障地铁盾构施工穿越既有铁路运输线路和地铁隧道的安全,采用ABAQUS数值模拟技术,分析了列车动载荷和地震载荷作用下地面沉降量及衬砌管片的受力变形。结果表明,在列车动态载荷作用下,管片及框架桥最大应力分别为7.6 MPa和4.6 MPa。地表竖直方向的最大沉降量为5.7 mm。在组合载荷作用下,管片及框架桥的最大应力和地表竖直方向的最大沉降量分别增大了4%和15%。该隧道施工有关强度和沉降控制满足设计技术要求。 相似文献
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《科技通报》2017,(9)
针对某型散热器在使用过程中由于散热器疲劳而导致过水管发生漏水的现象,对散热器进行疲劳分析。在HyperMesh中建立散热器有限元模型,并通过对散热器进行瞬态响应分析,得到过水管的应力分布。提出将侧板与上水室间的刚性连接改为胶垫连接,对改进后的散热器进行瞬态响应分析,并对比改进前后过水管的应力分布和疲劳寿命。在改变胶垫刚度时,胶垫刚度对过水管所受应力和疲劳寿命有明显影响。结果表明,将侧板与上水室间的刚性连接改为胶垫连接,且胶垫轴向刚度保持在1400~1500 N/mm之间、径向刚度保持在7200~7800 N/mm时,过水管在散热器受激励过程中所受到的应力状况有所改善,疲劳寿命有所增加。 相似文献
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《黑龙江科技信息》2017,(11)
为探究三轴应力环境下神东矿区煤样的力学特性及破坏模式,设置围压梯度为0.2、0.4、0.8、1.1、2.0和3.0MPa,采用电-液伺服试验系统开展室内三轴试验;通过试验数据拟合分析,建立峰值抗压强度、弹性模量与围压关系表达式;基于煤样试件破坏特征,讨论施加围压大小对煤样试件不同破坏模式的影响。研究结果表明:(1)峰值抗压强度和弹性模量随围压增大呈递增趋势;且峰值抗压强度和弹性模量的增幅随围压增大呈现出先增大后减小的变化规律;(2)峰值抗压强度与围压呈对数函数分布规律;而弹性模量随围压增大呈指数函数形式递增。(3)随着围压增大,煤样破坏形式可能表现为拉伸-拉剪(拉伸主导)-拉剪(剪切主导)-剪切的破坏模式。该研究结果能够为今后神东矿区煤炭深部开采设计提供有效的实验参数。 相似文献
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<正>纤维增强复合材料（fiber reinforced materials,FRM）由于其轻且强的特点,被广泛地应用于军事及民用工业的各个领域,在航空航天所作出的卓越贡献尤其受瞩目。复合材料结构在疲劳载荷的循环作用下容易产生微小裂纹,裂纹扩展缓慢,因此具有更高的疲劳寿命。但是复合材料在生产制造过程中,容易产生缺陷和损伤,影响其性能和寿命。此外,当复合材料应用于直升机旋翼时,高速旋转的桨叶桨尖速度可达到290m/s,直升机服役期间桨叶容易产生内部损伤,难以通过目视、敲击等常规检查手段判断内部损伤。 相似文献
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连续油管作业是一种较新的油气井作业方式。设备的数量和应用的范围在逐渐增加。连续油管由于其复杂的应力状态和恶劣的工作条件,有多种失效形式。分析了连续油管的主要失效形式,通过对连续油管工作原理进行力学分析,分析了弯曲次数和弯曲半径对连续油管性能的影响。连续油管作业过程中经低周疲劳发生后,会在连续油管的内外表面缓慢的产生微小裂纹。在生产作业过程中,微小裂纹会逐渐从连续油管壁向另一侧扩展,导致压力完全泄漏。疲劳失效是连续油管的主要失效形式,重点分析了连续油管的疲劳失效原因。 相似文献
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正本文主要研究液压控制壳体中油路管交叉角度对油路管内壁强度的影响及直径小于20mm油路管的最小壁厚。通过研究各直径油路管在不同交叉角度下的应力分布,得到油路管垂直交叉时,内壁应力最小,油路管不易磨损、漏油。同时研究得到直径20mm以内的油路管最小壁厚为直径的20%,既能满足静强度要求,又能满足循环次数低于325000次的疲劳寿命要求,为液压控制壳体设计和减重提供理论依据。液压驱动装置体积小、重量轻、结构紧凑、操纵控制简便,易于实现过载保护,在各个领域中得到广泛应用和发展。特别是在航空领域,液压驱动装置起着举足轻重的作用。飞 相似文献