SCOD法测定表面裂纹深度的研究

在表面裂纹的研究及其应力强度因子的计算中,由于对裂纹深度缺乏可靠的测试手段,因此在表面裂纹K1值计算中往往只能以假定或估计的裂纹深度作为计算依据,这就必然使所得结果带有很大的任意性和盲目性。 本文将利用文献[1]中的分析结果,用实测的SCOD值解决表面裂纹深度的预测问题。1.基本公式 对拉伸平板中半椭圆形表面裂纹表面中心张开位移△o(简称 SCOD)与裂纹深度α存在如下函数关系式中 F──有限厚平板的自由表面影响因子;a,c──表面裂纹的深度和半长,mm; σ──拉伸应力,对有限板采用净截面应力 σy──材料的屈服应力,kgf/mm2;E…     

分析表面裂纹的一种新方法

用边界积分方法，分析表面裂纹的张开位移和应力强度因子．此方法将埋在无穷大弹性介质中裂纹，模拟为连续分布的位错环．根据两个位错环之间的相互作用能，可以得到弹性体的应变能；对弹性体的势能取极值，可以得到关于裂纹张开位移的边界积分方程．通过把半空间的边界模拟成一个包含在无穷大弹性介质中大裂纹，此法能很好的处理具有任意表面形状的表面裂纹．两个实验算例的计算结果与已有的解析解吻合很好，说明此方法的有效性和精确性．文中还分析具有表面台阶的表面裂纹的应力强度因子，结果有利于分析表面裂纹的扩展．     

基于累积塑性应变的表面裂纹板CTOD疲劳分析

结合Dugdale模型,以表面裂纹尖端累积塑性应变为控制参量,提出一个低周疲劳载荷下含半椭圆形表面裂纹船体板的裂纹尖端张开位移(CTOD)分析模型.利用有限元法模拟了表面裂纹尖端累积塑性变形、表面裂纹几何特性、应力均值以及材料应变硬化系数等相关因素的影响,结合最小二乘法拟合出基于表面裂纹尖端累积塑性应变的考虑表面裂纹几何特性、应力均值以及材料应变硬化系数影响的CTOD二阶多项式.     

单裂纹对自增强厚壁筒的影响研究

分析了无裂纹时厚壁筒的应力计算方法,介绍了裂纹尖端位移外推的数值计算方法,采用Ansys软件研究了径比为1.7、裂纹长度为1 mm的厚壁筒在未自增强施加工作压力、自增强处理与自增强后施加工作压力三种工况下相对于无裂纹厚壁筒时的应力变化规律。并分析了裂纹前缘自由表面的张开位移及裂尖应力强度因子。结果表明:裂纹的存在只影响厚壁筒在裂尖沿扩展方向一定长度范围内的应力大小与分布;经自增强处理后施加工作压力产生在裂纹尖端前缘自由表面处沿厚度方向张开度明显小于未自增强处理,对其尖端应力强度因子与裂纹前缘张开位移值的计算可由前两种工况计算下叠加而成。     

接触载荷作用下的表面裂纹分析

用边界积分方法分析了表面裂纹在接触载荷作用下的张开位移和应力强度因子，该方法将埋在无穷大弹性介质中裂纹模拟为连续分布的位错环，根据两个位错环之间的相互作用能可以得到弹性体的应变能，对弹性体的势能取极值，可以得到关于裂纹张开位移的边界积分方程，通过把半空间的边界模拟成一个包含在无穷大弹性介质中大裂纹，该方法能用已有的边界积分方法很好的处理具有任意表面形状的表面裂纹，文中算例分析了不同倾角的表面裂纹在法向和切向接触载荷作用下，裂纹尖端的应力强度因子，其结果对于分析路面表面裂纹的扩展具有重要意义。     

裂纹表面线性分布力作用下I型应力强度因子的解析解

对于I型裂纹,考虑到裂纹表面受线性分布约束应力作用,利用复变函数方法,从两个基本的解析函数出发,推导出应力强度因子(SIF)和裂纹张开位移(COD)的解析解.数值计算了3种形式的应力分布,即右梯形分布(情况I)、均匀分布(情况II)和左梯形分布(情况III).通过对3种形式的应力强度因子和裂纹张开位移进行对比,发现裂纹表面约束应力的分布形式和位置对应力强度因子和裂纹张开位移有很大影响;随着约束应力区远离裂纹中心,应力强度因子减小,而裂纹中心张开位移随之增大.     

碘化钾在甲酰吗啉中的粘度B系数及流动活化参数

本文在２９８．１５、３０８．１５、３１８．１５及３２８．１５Ｋ下测定了ＫＩ＋甲酰吗啉（简称ＮＦＭ，溶液的密度及粘度数据，计算了在无限稀释条件下，ＫＩ在ＮＦＭ中的粘度Ｂ系数及偏摩尔体积，讨论了ＫＩ的引入对ＮＦＭ结构的影响，并应用流动过渡状态理论计算了ＫＩ在ＮＦＭ中的流动活化参数。     

塑性变形对低碳钢断裂韧性及COD降低系数β的影响

本文以实验测得的材料单向拉伸曲线为依据,对三点弯曲试件进行了弹塑性有限元计算.模拟实验的实际情况考察了塑性变形ε_p对20g和16MnR钢的断裂韧性的影响,COD降低系数β与裂纹尖端张开位移δ_T的关系,以及ε_p对临界系数β_c的影响.所得结果与有关实验结果基本吻合.     

含横向裂纹的转动轴的振动基频分析

利用等效线弹簧模型近似计算了含裂纹转动轴的自由振动基频。裂纹轴的横向位移看成是由无裂纹轴的横向位移和由裂纹引起的附加位移的叠加。具体讨论了裂纹深度、裂纹所处的位置以及裂纹角对轴自由振动基频的影响,其结果与实际情况吻合。     

矩形域内裂纹对SH波散射问题的边界元分析

运用边界元方法研究矩形域各向同性弹性体含裂纹对ＳＨ波散射问题，利用分离变量求出方程在矩形域的特征值，在正交基上将Ｄｉｒａｃ函数分解，并和基本函数作比较，得出格林函数的显式．导出以裂纹张开位移为未知数的积分方程，计算出散射位移．算例结果表明，利用边界元法解答有限域的散射问题具有良好的精度且计算速度快．     

焦散线实验中横向直径Dt值的测量方法

引言大量的研究已经证明:在静态、动态断裂力学实验中,焦散线实验方法是一个很简便、实用的测量应力强度因子的方法,精度也很高,并且还可以用来测裂纹张开位移c.o.d,J积分因子,以及估测应力奇异区尺寸等工作。这种方法已大量地应用于各种工程问题中有关奇异应力场的研究。如接触问题、薄板的弯曲问题等     

用声发射技术测定混凝土断裂韧度的探讨

应用声发射技术和带中心竖向裂纹的矩形板试件确定混凝土裂纹失稳扩展临界点，并用边界元位移不连续法计算混凝土的断裂韧度ＫＩＣ，实验表明其断裂情况更接近混凝土特性．同时还研究了缝长对ＫＩＣ的影响．研究表明：在一定范围内，相对缝长对混凝土断裂韧度影响很小．     

16MnR钢焊接容器高应变区表面裂纹容限的研究

表面裂纹是压力容器中经常出现的一种缺陷形式,为了在容器的检修过程中获得最佳经济效益,必须确定一个合于使用的裂纹容限标准。本文采用COD判据,通过按正交试验设计的小型宽板拉伸试验,应用因子效应函数的正交多项式展开法得出表面裂纹张开位移与裂纹几何尺寸及应力水平之间的函数关系。並通过焊接接头区和母材中同样尺寸裂纹张开行为的比较,对母材试验结果用于焊接接头区的可能性进行了分析,提出了高应变情况下表面裂纹容限的计算公式。     

输油管道表面裂纹初始扩展的研究

针对输油管道中检测出的表面裂纹提出了在测量沿着裂纹表面的开口方向位移分布的基础上,通过计算裂纹周围的应力分布,评价裂纹端部应力强度因子Kest的方法.通过有限元解析对不同深长比(c/a)的表面裂纹,对在各种载荷作用下的应力强度因子KFEM进行了评价.并与传统的Newman-Raju公式对同样裂纹计算的相应应力强度因子K进行了比较.其结果是KFEM与K的结果基本相同.说明了本评价方法的可靠性.通过实验研究了表面裂纹初始疲劳扩展过程中裂纹端部应力强度因子Kest,结果表明对实际输油管道中存在的表面裂纹,即使载荷、裂纹深度未知及裂纹周围有残余压缩应力存在的情况下,本文提出的应力强度因子的评价方法仍然有效.     

疲劳荷载作用下的三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移

综合考虑疲劳作用应力、三维塑性区域边界上的交变正应力与交变剪应力,利用二阶摄动方法建立了计算疲劳载荷作用下三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移的理论模型。用数值解法进行求解,并作图分析了三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移的最大值和变化幅值与三维裂纹体几何尺寸及外载荷之间的变化关系。结果表明,随着裂纹体厚度的增大,三维弹塑性弯曲裂纹尖端张开位移的最大值与变化幅值不断减小;当裂纹体几何尺寸相同时,弯曲裂纹尖端张开位移的最大值与变化幅值均随外载荷的增加而逐渐增大。     

不动点理论和广义补问题

在本文中利用Ｉｓａｃ引入的保序投影锥的性质，点值和集值映象的已知不动点定理，对广义补问题ＧＣＰ（Ｆ、Ｋ）和广义隐补问题ＧＩＣＤ（Ｆ，ｇ，Ｋ）证明了解的存在性定理．且改进和推广了Ｉｓａｃ和Ｉｓａｃ－Ｎéｍｅｔｈ的最近结果。     

熔盐法在合金钢表面涂覆碳化钛的实验研究

在ＮａＣｌ－ＫＣｌ－Ｋ＿２ＴｉＦ＿６盐浴炉中进行了合金钢表面涂覆ＴｉＣ的实验研究，研究了熔盐组成、反应温度、恒温时间和气氛等因素对合金钢表面ＴｉＣ涂层厚度、硬镀和耐腐蚀性能的影响，确定了最佳涂覆工艺条件为：９５０℃常压惰性气氛下恒温３ｈ，熔盐组成为３０％Ｋ＿２ＴｉＦ＿６－ＮａＣｌ－ＫＣｌ，对涂覆ＴｉＣ机理进行了讨论。     

表面粗糙度对构件疲劳强度影响的预测

为研究表面粗糙度对疲劳强度的影响，从Ｆｏｒｏｓｔ规律Δσ＾ｍａ＝Ｃ和稳态疲劳门坎关系ΔＫｔｈ＝２Δσ（ａ）＾１／２出发，导出临界粗糙度的凹槽深度Ｒ０＝Ｃ／Δσ＾ｍ０和长，短裂纹交界点的深度α＾ｍ－２２＝（ΔＫｔｈ／２）＾２ｍ／Ｃ＾２。     

J积分测试中裂纹扩展量的控制

本文就三点弯曲试件提出一个表达式指出裂纹扩展量和裂纹顶端张开位移两者对电位变化的影响有交互作用。表达式得到几种中强钢和一种铝合金的实验数据的证实。为使第一个试件的裂纹扩展量比较小,建议将电位变化值取为其初始电位的3.8％。     

考虑软化效应的黏聚裂纹张开位移分析

为研究岩石混凝土陶瓷类准脆性材料的张开型裂纹扩展过程, Hillerborg等人引入了应变软化概念, 把断裂过程区抽象为具有黏聚力分布的裂纹. 用多项式或幂级数表达黏聚裂纹张开位移分布, 通过弹性理论与积分方程解答建立裂纹黏聚力与张开位移分布之间的关系, 由变分计算确定了有关物理量. 算例数值结果与实验测定值比较符合.