谢孝昌
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柴志刚
,
李权
,
汤春峰
,
赵振业
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.5.008
采用扫描电镜对直接时效(DA) GH4169合金在室温和650℃下的光滑(Kt=1)和缺口(Kt=3、4)旋转弯曲疲劳试样断口进行了研究.研究表明,DAGH4169合金室温旋转弯曲疲劳光滑(Kt=1)试样断口在大应力状态下具有多源疲劳断裂特征,在低应力状态下则具有单源疲劳断裂特征,且疲劳裂纹均起始于表面加工缺陷处.DAGH4169合金室温旋转弯曲疲劳缺口(Kt=3,4)试样均起源于缺口根部的加工缺陷处,在实验载荷下均呈现多源疲劳断裂特征.DAGH4169合金650℃旋转弯曲疲劳光滑(Kt=1)试样断口呈单源疲劳断裂特征,起始于外表面加工缺陷处.DAGH4169合金650℃旋转弯曲疲劳缺口(Kt=3,4)试样均起源于缺口根部加工缺陷处,呈多源疲劳断裂特征.所有观察试样随疲劳载荷的逐渐降低,疲劳源区逐渐平滑,疲劳扩展逐渐充分,瞬断区面积逐渐减小,瞬断区的偏心距离逐渐增大.
关键词:
DAGH4169
,
疲劳断口
,
疲劳源
,
疲劳扩展
张佳敏
,
耿黎明
,
陶伟明
材料科学与工程学报
本文给出了半椭圆表面裂纹疲劳扩展的一种有限元仿真分析方法,并对潜艇锥柱结合壳焊趾处压弯联合交变载荷作用下的裂纹扩展进行了计算分析.该方法利用有限元分析计算裂纹前沿应力强度因子,采用Paris公式预测裂纹扩展速率及扩展量,对有限元网格随着裂纹的扩展进行自动重构,从而模拟分析裂纹的疲劳扩展过程.考察了两种初始尺寸半椭圆表面裂纹的情况,计算了裂纹尺寸、应力强度因子随裂纹扩展的变化历程.仿真计算结果表明,初始裂纹尺寸对于疲劳扩展的影响主要体现在初、中期的扩展上,对后期的扩展速率、裂纹形态影响不大;当考虑了焊接区应力集中效应后,扩展的速度提高,总的疲劳扩展寿命下降.本文方法和程序可用于其他较复杂构件表面裂纹的扩展分析.
关键词:
压-弯构件
,
疲劳扩展
,
半椭圆表面裂纹
,
锥柱结合壳
赵震波
,
许希武
,
郭树祥
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160331.001
为明确梯度材料中裂纹扩展速率分布情况，对含裂纹TC11-TC4以及 TA15-TA2两种组合梯度钛合金进行标准三点弯疲劳试验。试验结果表明：梯度结构中不同部位的相同组分扩展性能相同，给出了4种3D 打印组分钛合金的Paris公式；梯度材料组分弹性模量的变化会改变裂纹尖端应力强度因子，对位于模量较低一侧的裂纹扩展有抑制作用；过渡层影响厚度范围内裂纹扩展速率介于两种组分之间且连续过渡，表明梯度材料可以消除异种材料连接的界面效应，提出基于组分材料体积分量的混合率描述梯度层中扩展性能的分布规律；恒定载荷试验中仅扩展方向不同情况下寿命有显著差别，验证了合理安排梯度参数可提高结构出现裂纹后的生存能力，其中扩展性能以及模量的变化分布对扩展寿命均有影响。
关键词:
梯度材料
,
疲劳扩展
,
Paris公式
,
扩展寿命
,
试验研究
