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改进神经网络在疲劳短裂纹演化行为中的应用

王正 , 刘建雄 , 王璐 , 谢伟云

材料科学与工艺

为研究短裂纹演化行为中复杂的非线性动力学过程,采用改进BP神经网络算法对疲劳短裂纹的演化行为进行表征.该方法采用遗传算法优化确定神经网络的权重,同时集合BP网络算法的局部精确搜索和遗传算法的宏观搜索、全局优化特性,可以综合多个影响因素,反映其隐含的复杂非线性关系.通过对复杂应力状态下高温低周疲劳短裂纹的试验研究及疲劳短裂纹密度和裂纹扩展速率的模拟比较,表明该方法收敛速度更快、计算更精确,基于该方法建立的疲劳短裂纹演化模型合理有效.

关键词: 高温低周疲劳 , 短裂纹 , 改进神经网络 , 裂纹密度 , 裂纹扩展速率

低周疲劳表面裂纹演化进程分析

孙道恒 , 孙训方 , 刘先斌

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2000.04.014

低周疲劳表面裂纹演化可能具有非线性动力学特征。对1Cr18Ni9Ti光滑试样进行了低周疲劳实验，在对裂纹进行分类的基础上，将裂纹演化划分为多裂纹相互作用和局域主裂纹控制两个阶段。从非线性动力学角度给出了短裂纹的新的定义。指出裂纹演化两个阶段对材料疲劳损伤破坏过程的贡献。

关键词: 低周疲劳 , 短裂纹 , 非线性动力学 , 分岔

热暴露对γ-TiAl合金表面缺陷损伤容限的影响

黄民 , 黄泽文

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160106

研究了热暴露(700 ℃,10 000 h)对高强度全片层γ-TiAl合金Ti-44Al-4Nb-4Hf-0.2Si-1B表面缺陷损伤容限的影响,采用扫描电子显微镜研究了热暴露导致γ-TiAl合金的显微组织变化,并将之与在交变载荷下的表面短裂纹行为和长裂纹扩展行为联系起来.研究发现,在热暴露后,该合金的疲劳强度提高,且长疲劳裂纹启裂门槛值改善,但热暴露导致该合金短裂纹效应的尺寸范围明显增大.采用Kitagawa-Takahashi线图的形式总结和分析了实验结果,分析了热暴露引起的疲劳强化、疲劳失效的非安全短裂纹的尺寸变化以及长裂纹的启裂门槛值的变化,定量确定了热暴露对表面缺陷的损伤容限.长期热暴露所导致的材料内部应力释放、偏聚缓解、缺陷钝化显著影响裂纹尖端的应力状态,更有利于增大长裂纹的启裂抗力并减缓长裂纹的扩展速率.

关键词: γ-TiAl合金 , Kitagawa-Takahashi , 长期热暴露 , 短裂纹 , 门槛值

2．25CrMoV 钢于夹杂物和晶界处开裂低周疲劳裂纹扩展的原位观测

吴海利 , 安春香 , 王朋 , 丁玉明 , 王德强

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201603004

对汽轮机转子用2．25CrMoV 钢在真空常温条件下进行高应力低周疲劳试验，对试样中起源于夹杂物和晶界等典型缺陷处的裂纹扩展进行了原位连续观测，研究了典型缺陷对疲劳裂纹萌生和初期扩展的影响.结果表明：在高应力循环载荷作用下，夹杂物的形状和尺寸对疲劳裂纹的扩展无明显影响，夹杂物处萌生裂纹的扩展速率小于晶界处萌生裂纹的扩展速率；短裂纹群体效应和滑移线快速增殖的共同作用是导致试样疲劳破坏的主要原因.

关键词: 2.25CrMoV 钢 , 夹杂物 , 晶界 , 短裂纹 , 低周疲劳

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