流变学的新进展

流变学近年发展很快,应用范围日渐扩大。本文简要地介绍我们开创或发展的流变学的新分支学科——流变断裂学、流变冶金学、泛系流变学方面的主要科研成果。     

某型飞机机翼根部模拟件的耐久性分析

现代飞机的设计要求是高可靠性、长寿命和低维修成本,这使得飞机结构的耐久性设计成为飞机研制过程中的重要环节.该文立足于工程实际,通过材料为国产铝合金7050-T7451的某型飞机关键部位模拟件在飞-续-飞随机谱下多种应力水平的耐久性试验,为评定疲劳关键件的耐久性设计提供试验基础,并根据试验结果,评估连接型式,钉传比对结构细节原始疲劳质量的影响.     

基于断裂力学方法的粉末盘低周疲劳寿命预测

为克服传统寿命预测未能考虑粉末合金夹杂物的缺陷,在某粉末封严盘定寿过程中,使用计算断裂力学方法模拟了夹杂缺陷从初始状态一直增大到可检尺度的扩展过程,并将该过程经历的循环数作为裂纹萌生寿命。在考虑小裂纹扩展速率修正的情况下萌生寿命为1639循环,若不采用修正则为4956循环,说明忽略"小裂纹效应"会得出偏于危险的萌生寿命计算结果。对含裂纹有限元模型的建立、裂纹扩展寿命计算中积分路径的选取等问题进行了讨论。使用断裂力学方法预测裂纹萌生寿命需要重复多次有限元计算及前沿光顺化处理,时间耗费较大,但在精确定量分析方面具有优势,可作为现有方法的有益补充,为发动机限寿件检修周期的确定提供依据。     

注水开发中储层裂缝失稳扩展的力学机理

油井暴性水淹是裂缝性砂岩油田开发的普遍特征，其中很多是由注水引起裂缝失稳扩展所致。本文根据砂岩储层的物理力学特征，运用断裂力学理论，给出了储层裂缝的应力强度因子的计算方法，定量地分析了开发过程中储层裂缝失稳扩展的判据、裂纹扩展方向。对于合理确定注水压力及井网的合理布置，防治水窜及暴性水淹等具有重要的指导意义。     

TB5钛合金板试件疲劳破坏过程的宏微观跨尺度数值模拟

为了研究TB5钛合金板试件从微观初始缺陷到宏观疲劳断裂全过程中的跨尺度数值模拟问题,以约束应力表征材料的疲劳损伤度,以约束应力区裂纹模型描述材料从微观到宏观的疲劳破坏过程,以应变能密度因子作为宏微观跨尺度疲劳裂纹扩张的控制参量,发展了一种宏微观跨尺度疲劳破坏过程的数值模拟方法。在该模型中,可通过疲劳源处材料初始缺陷大小和3个尺度效应函数来表征材料微观因素对疲劳破坏过程的影响。对TB5钛合金光滑板试件(应力集中系数Kt=1)和含切口板试件(Kt=3)进行了数值模拟计算,结果表明,计算S-N曲线与试验S-N曲线能够精准吻合。通过考虑微观效应,其疲劳寿命试验数据的离散性也可由模型计算结果得以体现。     

断裂力学原理在光面爆破设计中的应用

分析雷管爆发时间精度较低条件下的光爆孔间通裂纹形成机理，并依照断裂力学原理提出光爆参数的计算方法．实践证明，所述方法正确、可行，有参考价值．     

各向异性体中J2的显函数表达式及其应用

给出了各向异性体中Ｊｋ矢量第２分量的显函数表达式并对它在主微裂纹干涉及微裂纹屏蔽机理中的作用做了详尽的研究。用理论分析和电算实践证明了远场Ｊ积分在微裂纹屏蔽离散模型中的再分配关系，即Ｊｋ矢量的投影守恒关系。在这个关系中，被Ｈｅｒｍａｎｎ所轻视的Ｊ２积分分一样起着重要的作用，证明了微裂纹损伤造成局部材料的刚度下降和残余应力释放这两种能量耗散过程，可用远场Ｊ积分在损伤区中的损失来描述。     

复杂结构耐久性评定的随机分析方法

本文提出了一种随机耐久性分析方法，该方法从耐久性分析的基本原理出发，考虑损伤发展的随机特性，提出用正态随机变量裂纹扩展方程描述裂纹扩展规律，对机基础的ＥＩＦＳ分布和给定任意时刻的裂纹分布给出相应的确定方法和推导公式，进而建立较为完善的随机耐久性分析程序，文中通过实际飞机结构的耐久性分析评估，证明了该方法的有效性，同时该方法可推广应用于其它类似的大型结构。     

起重机箱形主梁的概率断裂力学分析

本文将概率断裂力学应用于起重机箱形主梁的疲劳寿命分析中．介绍了概率断裂力学的统计基础、内容和方法，用实例计算了起重机箱形主梁的可靠度。