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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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《科技风》2020,(27)
以扩展有限单元法(extended finite element method,XFEM)为理论基础,研究了不同应力比(R=0.02,0.1,0.2,0.4)对含初始预制裂纹的Q235钢紧凑拉伸试件(compact tension,CT)疲劳裂纹扩展行为的影响,并设计了对应的试验加以验证。结果表明:最大载荷P_(max)和应力比R不变时,疲劳裂纹扩展速率随着裂纹扩展长度曾加而逐渐增大;在相同最大载荷P_(max)下,试件疲劳裂纹扩展到20mm所需要的循环次数N随应力比R的增大而增大;在相同应力比R下,试件疲劳裂纹扩展到20mm所需要的循环次数N随最大载荷的增大而减少。 相似文献
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随着基础设施建设规模不断扩大,很多大型的机械设备和轨道车辆的性能也有了很大的提高,但实际作业中机械设备的零部件还是会受到外界环境的影响,在各种外力的作用下,车轴的强度会相应下降,长时间的工作更是会出现疲劳裂纹,缩短车辆的使用寿命。车轴是轨道车辆的重要组成部分,也是保证铁路运输的关键,因此加强车轴强度和疲劳裂纹扩展寿命的分析十分必要。文中会简单介绍车轴疲劳裂纹的扩展规律,重点分析车轴的强度以及疲劳裂纹扩展的寿命。 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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在工程实际中,材料的疲劳裂纹扩展过程具有很大的分散性,主要体现在裂纹扩展速率的不确定性,这种分散性的来源有两个：材料的固有分散性和外在分散性。固有分散性,即材料微观结构的不均匀性;而外在分散性则由外载、试件几何、工作环境等的不确定因素引起。目前,对疲劳裂纹扩展速率的研究在工程上采用最多的是Paris-Erdogan模型,对这一类模型的处理方法有几种,其中之一是将Paris公式中的参数c和n随机化,参数的不同组合可以得到不同的随机模型,对T2024-42铝合金材料的c和n参数的分布进行相关的分析,从而确定此种材料裂纹扩展速率的特性。 相似文献
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本文应用扩展有限元法基本理论,以大型通用软件abaqus为应用平台,提出了单裂纹和多裂纹扩展的模型,对掺加玄武岩矿物纤维沥青混合料梁三点弯曲的裂纹扩展进行模拟,分别讨论了裂纹位于梁的中间位置与偏离中心位置不同距离时的裂纹扩展情况。主要研究了裂纹在底部中间位置的Ⅰ型裂纹扩展、裂纹偏移中心不同位置处的裂纹扩展情况和应力应变情况,同时探讨了对称裂纹的裂纹扩展规律。可以看出xfem方法可以模拟裂纹穿过单元的扩展,同时可以有效地模拟复合型裂纹、多裂纹的扩展规律。 相似文献
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本文在Manson-Coffin公式的基础上建立微动疲劳损伤模型和寿命预测模型,分析滑移幅值、接触半宽度、应变幅值、接触应力和最大应力对榫头榫槽寿命的影响;建立榫头榫槽连接结构有限元模型,开展钛合金榫头榫槽连接结构微动疲劳研究,得到榫头榫槽S-N曲线。结果表明:(1)微动疲劳影响因素众多,本文基于几何参数提出的损伤参量可以较好的预测微动疲劳损伤;(2)滑移幅值的增加和等效应力的增加都会导致疲劳寿命的增加,而最大应力的增加、接触半宽度的增加和应变幅值的增加,会导致损伤参数的减少,继而导致疲劳寿命的降低。 相似文献
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在对民用飞机机身门框开口角部进行裂纹扩展分析时,工程算法求解开口角部应力虽然计算结果可靠,但公式繁多,过程复杂。本文提出了针对粗网格有限元模型求解开口角部应力的有限元算法,并通过一个具体算例,证明了该算法计算的开口角部应力是正确的,且过程更简单。同时应用NASGRO软件进行了裂纹扩展分析,结果表该方法适用于工程分析。 相似文献
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我在车辆系统动力学研究中首先取得的突破是在非线性轮轨动力学方面。铁道车辆系统的主要外干扰来车轮和钢轨间的动力作用。车轮在钢轨上滚动前进,轮轨间的作用力,在未达饱和即未开始全面滑行以前,其大小如何计算?这是一个复杂的弹性体滚动接触力学问题。60年代以来,K．L．Johnson和J．J．Kalker对此作了较深入的研究,但都不便于工程应用。我从1979年开始,对轮轨接触几何及轮轨 相似文献
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<正>本文研究了孔冷挤压工艺和疲劳影响机理,建立了冷挤压强化的有限元模型,分析了冷挤压疲劳寿命的增益,冷挤压工艺显著改变了孔边的疲劳寿命,疲劳寿命增益随着挤压量的变化而变化。进一步研究了不同挤压量（分别为1%、2%、3%和3.9%）对疲劳寿命增益的影响。本文提出了一种孔边冷挤压疲劳寿命分析方法,即基于有限元分析模型获得孔边应力数值,并结合名义应力法计算孔边疲劳寿命的方法。 相似文献
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飞机大开口结构的强度因子有限元计算 总被引：1，自引：0，他引：1
本文通过对平板边缘裂纹应力强度因子的有限元计算进行了研究,研究发现采用围道积分法计算的应力强度因子与解析解误差不超过0.5%。进一步将有限元法计算应力强度因子推广到飞机实际结构中常见的大开口角边裂纹的应力强度因子计算,结果表明工程中常用的简化手段往往偏于保守,因此在裂纹扩展计算中如果采用有限元法计算应力强度因子可有效提高飞机运营过程的经济性。 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