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传动箱体的裂纹扩展

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.z1.092

某特种车辆的传动箱体是个易损件.在实测载荷的基础上,用断裂力学原理和疲劳强度理论,计算了在程序载荷作用下,箱体危险部位稳定扩展和失稳扩展的启裂裂纹长度和临界裂长度及裂纹扩展寿命占总寿命的比例,为其损伤容限设计和耐久性设计提供了基本依据.

共面三维裂纹应力强度因子干涉的研究

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.z1.084

利用奇异有限元理论与方法对三维多裂纹的应力强度因子干涉问题进行了研究,通过构造裂纹前缘位移场的局部解,提出了一种新的裂纹前缘位移场的位移模式,通过最小势能原理和变分原理直接得到裂纹前缘干涉的应力强度因子,较好地解决了含多裂纹有限体的强度分析问题.算例说明了该方法的有效性,其计算结果为多裂纹简化为单裂纹提供了理论依据.

关键词: 裂纹 , 应力强度因子 , 干涉 , 奇异性

铸铁材料的复合型断裂实验研究

刘军

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2005.05.003

通过3点弯曲和4点弯曲实验方法,对含有裂纹的铸铁材料进行复合型断裂实验研究,测试铸铁材料的应力强度因子、断裂方向角,将实验结果与理论值进行分析、比较,找出两者之间的异同点,得到一些对工程设计及应用具有实际意义的结论.

关键词: 铸铁 , 复合型断裂实验 , 断裂方向角 , 应力强度因子

增压锅炉耐火砖疲劳裂纹扩展特性研究

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

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

单纤维VS复合物纤维应力传递

刘鹏飞 , 郭乙木 , 陶伟明

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.06.001

纤维复合材料的力学特性很大程度上依赖于纤维和基体的应力传递.本文建立了单纤维和复合物纤维平面拉伸轴对称有限元模型,它考察了纤维拉伸时伴随基体破裂、界面分离以及基体破裂与界面分离同时发生时的应力传递特性,计算结果给出具有参考价值的有益结论.

关键词: 应力传递 , 基体破裂 , 界面分离 , 应力强度因子

有机玻璃疲劳裂纹扩展

高宗战 , 刘伟 , 岳珠峰 , 杨治国

材料科学与工程学报

文中采用CT(Compact Tension)试样对MDYB-3有机玻璃在-50℃～90℃范围内进行了裂纹扩展试验研究.基于金属裂纹扩展公式,结合有机玻璃疲劳裂纹扩展特性,得到了描述有机玻璃裂纹扩展行为的公式.将其与有机玻璃在不同温度下的试验结果对比,发现得到的公式能够较完整地描述有机玻璃疲劳裂纹在各个阶段的扩展行为.

关键词: 有机玻璃 , 疲劳裂纹扩展 , 门槛值 , 应力强度因子 , 断裂韧性 , 温度

耳片斜切角对孔边疲劳裂纹扩展速率的影响

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

应力强度因子对高温水环境中镍基合金裂尖电化学腐蚀电位的影响

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