侯军涛
,
乔生儒
,
韩栋
,
吴小军
,
李玫
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.05.010
研究了具有双边对称圆弧缺口(试样厚3 mm宽4 mm,缺口半径2 mm,缺口深0.6 mm)的二维正交编织C/SiC试样在室温空气中与高温真空下拉伸行;测量了拉伸过程中的应力、应变、初始模量和电阻;并用SEM观察断口.结果表明,2D-C/SiC材料除室温下缺口试样的拉伸强度低于光滑试样外,高温下两者基本相当,两者都随温度的升高变化也基本一致.高温下缺口试样拉伸强度与光滑试样相当说明,该材料对应力集中不敏感;室温时对应力集中敏感.缺口试样的断裂应变要远小于光滑试样的断裂应变.2D-C/SiC材料缺口试样基体裂纹开裂应力随着试验温度的上升逐渐增加.缺口试样的相当模量高于同一温度下光滑试样的弹性模量,两者都随着试验温度上升而增加,在1 100℃达最大值,然后开始下降.电阻表征的损伤大体上随载荷增加而增加,1 300℃和1 500℃条件下,较小载荷范围内有下降现象.从室温到1 500℃,所有断口中与载荷方向垂直的纤维束断裂面平整,平行于载荷方向的纤维束断面参差不齐.2D-C/SiC复合材料总体上仍属于脆性断裂,局部上有纤维或纤维束内小的纤维集团拔出,吸收了较多的能量,存在增韧机制.
关键词:
缺口
,
2D-C/SiC
,
高温拉伸
,
电阻
,
损伤
侯军涛
,
乔生儒
,
韩栋
,
吴小军
,
李玫
材料导报
研究了二维正交编织C/SiC双边对称圆弧缺口试样室温和高温真空的拉拉疲劳行为,正弦波疲劳应力比R=0.1,频率60Hz,循环基数106次.循环到规定周次停机,测量试样的共振频率、电阻,并进行SEM观察.结果表明,2D-C/SiC复合材料缺口试样拉-拉疲劳的S-N曲线非常平坦,其疲劳极限是同温度下缺口试样拉伸强度的80%～90%,光滑试样和缺口试样的疲劳极限比值与理论应力集中系数基本相同.缺口试样在疲劳过程中,电阻表征损伤与模量表征损伤的规律基本一致.在疲劳试验初期阶段,缺口附近损伤发展很快,主要表现为产生大量与加载方向垂直的裂纹,随着疲劳次数的增加,损伤发展减缓,但损伤形式逐渐增多,缺口附近与加载方向垂直的裂纹数量明显多于平行加载方向的裂纹数.讨论了电阻表征损伤和模量表征损伤之间的关系.
关键词:
缺口
,
2D-C/SiC
,
拉-拉疲劳
,
损伤
,
电阻
,
共振频率
魏安安
,
纪熙
,
李艳斌
,
汪磊
机械工程材料
对带缺口构件疲劳寿命的构成、缺口疲劳裂纹萌生尺寸的定义、缺口疲劳寿命的局部应力估算方法、影响萌生寿命N1的主要因素、缺口疲劳寿命及锐缺口疲劳裂纹萌生寿命的研究现状等进行了简要综述,同时介绍了一种萌生寿命N1的新的表征参量△K/ρ(1/2),以及N1的估算方法.最后指出了控制缺口疲劳裂纹萌生寿命的主要参量以及它们之间存在的关系等亟待解决的问题与今后的发展趋势.
关键词:
缺口
,
疲劳寿命
,
裂纹
,
萌生
刘浩
,
王心美
,
刘大顺
,
温志勋
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
针对GH3536镍基高温合金无应力集中和带典型应力集中圆棒试样在160,200,240 MPa应力条件下的高温(750℃)蠕变性能进行了试验和有限元分析,研究了缺口的存在对材料蠕变性能的影响.采用扫描电镜分析了试样断口的形貌,确定了材料的断裂机制.结果表明:缺口的存在对GH3536镍基高温合金试件的蠕变性能影响较大,其降低了试件的最大蠕变应变及在蠕变各个阶段的蠕变速率.缺口对试件的蠕变寿命存在硬化作用,缺口根部轴向应力的再分配和松弛可简单认为是导致缺口对该合金蠕变寿命起硬化作用的影响因素.断口形貌分析表明由于缺口的存在,2种试件的表面形貌虽有不同,但蠕变断裂机理都是由微孔洞不断增大与聚集引起的.
关键词:
GH3536
,
镍基高温合金
,
蠕变
,
缺口
虞忠良
,
赵永庆
,
周廉
,
孙军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.07.013
开展了TC21研究合金光滑和缺口试样的315℃高周疲劳实验,并对疲劳断口进行详细观察,研究了缺口对TC21合金疲劳寿命的影响.结果表明,光滑和缺口试样的疲劳强度比值随循环寿命降低而降低;光滑试样的失稳疲劳裂纹长度随循环应力升高而降低;瞬断区所承受的断裂应力随循环应力升高而降低;这说明裂纹失稳决定试样的断裂,缺口试样断口有多个裂纹源,以缺口试样名义应力乘以应力集中因子与光滑试样的应力相等作为比较时,缺口试样主裂纹长度大于光滑试样的裂纹长度,缺口试样的裂纹扩展寿命更长.
关键词:
TC21合金
,
缺口
,
疲劳断口
,
裂纹长度
虞忠良
,
赵永庆
,
周廉
,
孙军
,
曲恒磊
稀有金属材料与工程
研究了缺口对TC21合金在不同温度高周和低周疲劳强度的影响.疲劳试样为光滑和V型缺口(Kt=3)2种试样,疲劳载荷为应力控制,循环应力比为0.1,高周疲劳实验温度为315 ℃,低周疲劳实验温度为室温及400℃.结果表明,在循环应力较低,缺口根部未塑性变形时,缺口使疲劳强度明显降低.循环应力升高使缺口根部产生塑性变形时,缺口对疲劳强度影响降低,当循环应力升高使光滑试样失稳时,缺口试样的疲劳强度高于光滑试样的疲劳强度.断口的SEM分析表明,缺口试样的疲劳裂纹在缺口根部萌生,即使高周疲劳裂纹源也是多个.
关键词:
TC21合金
,
缺口
,
高周疲劳
,
低周疲劳
铁瑛
,
赵华东
,
张宝森
玻璃钢/复合材料
提出了一种基于不同铺层缺口边应力解析计算模型的含缺口层压板剩余强度研究方法.以含缺口层压板0°层缺口边平均应力与无缺口层压板纵向拉伸强度的比值为失效表征参数,对拉伸载荷作用下含缺口层压板剩余强度进行研究.全面分析了缺口边应力分布,计算获得了T300/1034-C层压板0°层的平均应力随缺口边距和缺口半径的变化趋势,比较了四种工程常用复合材料板0°层平均应力的变化趋势.不同铺层层合板开口后的剩余强度与现有试验结果比较,验证了建立的分析方法的可行性.
关键词:
复合材料层压板
,
缺口
,
应力解析解
,
平均应力破坏准则
,
剩余强度
崔伟华
,
岳珠峰
,
温志勋
材料科学与工程学报
对FGH95平板小试样和缺口小试样高温拉伸和蠕变实验结果进行了分析,并对各个加载工况的应力应变及三轴应力因子TF分布进行了有限元计算.对具有相同最小截面的试样,拉伸名义断裂应力与名义应力集中因子Kt和弹性三轴应力因子TF成线性关系."钝"缺口和"尖"缺口对蠕变断裂分别起到了硬化和软化作用,有限元计算表明"尖"缺口试样的缺口根部有强烈的轴向应力集中和高的TF值,一些研究得出的对于韧性材料,较高的TF值将导致较长的蠕变寿命的结论,对FGH95缺口小试样是不适用的,三轴应力因子的大小不能用来判定蠕变断裂寿命的长短.断口SEM分析结果表明缺口引起的应力集中导致缺口试样断裂方式与平板试样不同.
关键词:
拉伸
,
蠕变
,
缺口
,
应力集中
,
三轴应力因子
,
断裂
郭浩
,
刘玉高
,
李光福
,
杨武
机械工程材料
研究了在循环载荷作用下V形和线形缺口X70管线钢试样在近中性溶液中的应力腐蚀裂纹的扩展行为.结果表明:线形缺口比V形缺口更容易使裂纹扩展,其原因是线形缺口试样的应力集中系数大于V形缺口试样的,且裂纹扩展速度随应力比的降低而增加;在裂纹扩展初期,环境是主要的影响因素,随着裂纹扩展的不断进行,力学作用逐渐增强,当应力强度因子幅△K达到某一值时,裂纹由稳定扩展转变为不稳定的快速扩展.
关键词:
X70管线钢
,
循环载荷
,
缺口
,
应力集中系数
,
裂纹扩展
何忠
,
姚伟伟
机械工程材料
在LZ50钢车轴上制取了光滑试样和环形缺口试样,按照AAR M-101-2009新标准测试了其旋转弯曲疲劳性能,并观察了断口形貌。结果表明：光滑试样的旋转弯曲疲劳裂纹萌生于试样表面,而环形缺口试样的裂纹萌生于缺口前缘,并呈多源开裂形式,两种试样均形成与轴向垂直的平断口;当车轴的拉伸强度提高5%后,其光滑试样旋转弯曲疲劳性能也得到明显提高,环形缺口试样虽中值疲劳强度比光滑试样的降低18%,但其旋转弯曲疲劳极限缺口敏感系数仍与国外碳素钢车轴保持在同一水平上。
关键词:
LZ50钢车轴
,
旋转弯曲疲劳
,
缺口
,
S-N曲线
