于慧臣
,
张岩基
,
孙燕国
,
谢世殊
,
田中启介
金属学报
研究了带环状预裂纹不锈钢圆棒试样在循环扭转载荷下、门槛值附近的疲劳裂纹扩展行为, 用应力强度因子表征了裂纹扩展开始的门槛值。随着裂纹的扩展, 裂纹扩展速率由于裂纹面的滑移接触而减小。通过外插裂纹扩展速率与裂纹长度之间的关系, 可近似得到裂纹长度为零时无裂纹面滑移接触影响的裂纹扩展速率。施加的应力强度因子范围可分解为推动裂纹扩展的有效值和由于裂纹面的滑移接触而屏蔽掉的两部分。预测了疲劳裂纹的萌生和断裂极限, 预测值和实验值相当一致。
关键词:
疲劳裂纹扩展
,
stress intensity factor
,
threshold
SUN Jian ZHANG Yuanhu HU Gengxiang Shanghai Jiaotong University
,
Shanghai
,
China SUN Jian
,
lecturer
,
Department of Materials Science
,
Shanghai Jiaotong University
,
Shanghai 200030
,
China
金属学报(英文版)
The creep crack propagation in superalloy René80 of two different microstructures,i.e., equiaxed grain structure by conventional casting and columnar grain by directional solidification,was investigated under static load at 1123 K.The creep crack growth rate, da/dt,seems to be correlated with the stress intensity factor,K.The creep crack growth rate in the directionally solidified alloy is lower than that in the conventional cast alloy,owing to the elimination of transverse grain boundaries.The effect of microstructure on creep crack propagation has also been discussed.
关键词:
Superalloy René 80
,
null
,
null
,
null
赵嘉煜
,
杨自春
,
曹跃云
,
李昆锋
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.009
基于陶瓷材料断裂力学理论,将影响疲劳裂纹应力强度因子的裂纹尺寸作为评价耐火砖安全使用的依据,通过研究陶瓷材料裂纹扩展的一般规律,建立了耐火材料的裂纹扩展模型,逐一计算两个影响因素对于裂纹应力强度因子的影响,得到裂纹尺寸与应力强度因子的关系曲线,可得出在一定范围内,裂纹应力强度因子随裂纹尺寸的增加而增加,但随后会逐渐降低,由此可预估含裂纹缺陷耐火砖的剩余使用寿命.
关键词:
增压锅炉
,
耐火砖
,
应力强度因子
,
裂纹扩展
伍黎明
,
何宇廷
,
张海威
,
张腾
机械工程材料
建立了7000系列铝合金含孔边穿透裂纹斜耳片连接件的三维有限元模型,模拟研究了单边裂纹与双边裂纹两种损伤模式下耳片外内径比值、斜切角、裂纹长度等结构参数对裂纹尖端Ⅰ型应力强度因子KI值的影响规律.结果表明:在相同等效裂纹无量纲长度下,单边裂纹与双边裂纹两种损伤模式的裂尖KI值随裂纹扩展或斜切角增加的变化规律基本一致;外内径比值大于2的耳片有利于进行损伤容限设计及检查;在相同的裂纹长度下,斜切角15°至25°左右的耳片裂纹扩展速率比直耳片的有明显下降.
关键词:
耳片连接件
,
有限元法
,
断裂特性
,
应力强度因子
伍黎明
,
何宇廷
,
张海威
,
王新波
,
丁华
机械工程材料
采用符合受纵向拉载耳片销钉传载的余弦载荷分布对边界条件进行了设定，运用有限元法对四种不同斜切角耳片的孔边裂纹尖端应力强度因子（SIF）进行了求解，对比分析了耳片斜切角度对裂纹扩展各阶段SIF值的影响规律；同时对与有限元模型相同尺寸的四件30CrMnSiA耳片进行了疲劳裂纹扩展试验。结果表明：在相同的裂纹长度和栽荷条件下，斜切耳片裂尖的SIF值明显小于直耳片的，特别是15°斜切耳片的裂尖SIF值和疲劳裂纹扩展速率相对于直耳片已有大幅下降，继续增加斜切角度对耳片抗裂纹扩展能力无明显提升；试验结果与有限元分析结果吻合较好。
关键词:
有限元法
,
耳片
,
应力强度因子
,
疲劳裂纹扩展速率
杨富强
,
薛河
,
赵凌燕
,
方秀荣
稀有金属材料与工程
在高温水环境中,应力会提高镍基合金裂纹尖端的阳极溶解速率并加速裂纹扩展.采用弹塑性有限元方法,对高温水环境中镍基合金裂纹尖端应力和电化学腐蚀的关系进行研究.分析了应力强度因子对模拟高温水环境中600合金1T-CT试样裂纹尖端表面电化学腐蚀电位的影响,并讨论了弹性变形和塑性变形对裂纹尖端电化学腐蚀电位变化的影响.
关键词:
应力强度因子
,
电化学腐蚀电位
,
裂纹尖端
,
有限元
,
高温水
贾旭
,
胡绪腾
,
宋迎东
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201512008
对标准紧凑拉伸(CT)试样的二维和三维应力强度因子有限元解进行了对比分析,基于三维有限元虚拟裂纹闭合法拟合了一种新的标准 CT 试样的应力强度因子计算公式,并采用 AN-SYS 软件内嵌位移外推法进行了验证.结果表明：基于二维分析所得的应力强度因子计算公式计算结果与实际三维 CT 试样的具有较大的差异；在加载孔等效分布力一定的条件下,CT 试样裂纹前沿大部分区域的应力强度因子与中心点的相近,且与厚度无关；拟合得到的三维 CT 试样裂纹前沿中心点的应力强度因子计算公式具有很高的精度,其计算结果与 ANSYS 软件内嵌位移外推法的相对误差在0．5％以内.
关键词:
三维分析
,
CT 试样
,
应力强度因子
,
有限元法
陆波
,
王旭青
,
丁建雄
,
汪武祥
钢铁研究学报
针对航空发动机粉末冶金旋转盘件的疲劳裂纹扩展特性,以标准紧凑拉伸试样裂纹扩展数据为基础,基于Paris公式获得了材料典型温度下的裂纹扩展参数,并利用简单件对所采用的裂纹扩展计算方法进行了验证。进行了粉末冶金旋转构件的裂纹扩展试验,继而进行断口分析,通过测量疲劳条带获得了裂纹扩展寿命。同时,采用有限元方法计算出粉末冶金构件的裂纹扩展寿命,与实测值吻合较好,验证了裂纹扩展寿命分析方法的有效性及实用性。
关键词:
粉末冶金
,
应力强度因子
,
裂纹扩展
,
寿命预测
李士一
,
肖华磊
,
江晓禹
钢铁研究学报
在考虑轨道表面的微观粗糙度情况下,研究了U71Mn钢轨表面微裂纹的扩展问题.利用大型有限元程序ANSYS建立了具有表面微裂纹的轮轨接触二维有限元模型.在轮轨接触区引入接触单元模拟轮轨的接触,并在裂纹面上也引入了接触单元,模拟裂纹面的张开和闭合.在裂纹尖端引入了奇异单元,以研究裂尖应力强度因子,计算中考虑了钢轨材料的非线性和接触边界的非线性.通过计算,获得了轮轨接触压力分布,并获得了轮重为5和10t时,车轮滚动到不同位置处的钢轨表面微裂纹的裂尖应力强度因子.结果表明:在车轮碾压过程中,钢轨表面微裂纹只在接触斑边缘附近时才会张开,其他位置微裂纹是闭合的；随着轮重的增加,裂纹由复合型转为以Ⅰ型为主；5t轮重作用下钢轨表面微观裂纹不会扩展,而在10t轮重作用下钢轨表面微裂纹会发生扩展,但不会出现快速断裂.
关键词:
微观粗糙度
,
微裂纹
,
应力强度因子
,
裂纹扩展门槛值
,
非线性
