缺口参数对应力集中系数和疲劳缺口系数的影响

选取带有Ⅴ型缺口的45钢圆形试样,通过循环载荷试验研究缺口参数对理论应力集中系数和疲劳缺口系数的影响和两个系数之间的关系.通过试验,得到理论应力集中系数、疲劳缺口系数随缺口参数的变化曲线,确定理论应力集中系数与疲劳缺口系数的数学关系式.结果表明,缺口根部圆角半径对两个系数的影响很大;在一定条件下,两个系数呈现很好的线性关系.     

一种估计疲劳缺口系数Kf的新方法

从能量观点出发建立了缺口局部应力应变分析的基本关系，以Ｋｆ－√ＫεＫσ作为Ｋｆ的定义式推导出包括材料循环特性、缺口根部塑性变形和理论应力集中系数等复杂因素综合影响的Ｋｆ关系式。采用恒幅疲劳试验结果对其进行了验证，并与其它Ｋｆ公式的结果作了比较。最后对上述Ｋｆ关系式进行了讨论。     

断裂力学和疲劳问题解题指导

本书对134个断裂力学和疲劳问题给出逐步的解题指导。全书分为两部分，A部分断裂力学，含84个问题，分为8节，第1节线弹性应力场，含16个问题；第2节弹-塑性应力场，含9个问题；第3节应变能释放率，含8个问题；第4节临界应力强度因子准则，含9个问题；第5节J-积分和裂纹张开位移断裂准则，含14个问题；第6节应变能密度断裂准则和混合型裂纹扩展，含21个问题；第7节动态断裂，     

应变疲劳对20G钢材延性断裂韧度JIC的影响

初步探讨了应变循环加载对20G钢材的延性断裂韧度JIC的影响,对各种情况20G材料延性断裂韧度JIC测试数据进行了比较,结果表明,应变循环加载对钢材的延性断裂韧度JIC的影响很明显,钢材单调拉伸0.3%应变后,材料的延性断裂韧度JIC均比未经单调拉伸0.3%应变时降低了11%.控制±0.3%全应变的循环加载500周后,延性断裂韧度JIC比未经单调拉伸0.3%应变时钢的延性断裂韧度JIC降低了35%,这种变化与Rice提出的循环加载变形功与J积分之间的函数关系比较符合.     

应变能密度因子理论的修正

本文对线弹性应变能密度因子理论的不足之处提供了修正，认为裂纹脆性开裂的方向是塑性变形最小值的方向，而且此方向上体变能是确定裂纹开裂的主要因素，给出了修正判据，并作了相应的讨论。     

缺口应力集中对AL6061铝合金超高周疲劳性能的影响

利用超声疲劳试验方法考察了AL6061铝合金缺口试样的疲劳强度,分别对板状光滑试样和缺口试样进行了10~5周次～10~(10)周次范围内的对称疲劳试验。试验载荷为轴向拉压R=-1,加载频率为20 kHz,环境温度为室温,试验结果显示,在10~(10)周次范围内光滑试样和缺口试样的S-N曲线都出现了极限平台型的特征,存在传统疲劳理论定义的疲劳极限,且试样的疲劳性能随着应力集中系数的增加而降低。大多数试样疲劳裂纹萌生于表面,但随着疲劳周次的增加,AL6061铝合金疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数增加。理论应力集中系数为2.54的试样其疲劳缺口敏感系数为0.89,理论应力集中系数为3.27的试样其疲劳缺口敏感系数为0.82,疲劳缺口敏感系数接近1,表明AL6061铝合金具有非常高的缺口敏感性,在实际工程应用中,须充分考虑应力集中对该材料及相应结构疲劳强度的影响。     

轻集料混凝土的断裂能

测定了具有不同强度的轻集料混凝土和普通混凝土的断裂能。比较了轻集料混凝土和普通混凝土的断裂能与抗压强度之间的关系。结果表明，对于给定的强度，轻集料混凝土的断裂能大大低于普通混凝土的断裂能。可以认为混凝土的断裂能可能与抗压强度和容重或与其动弹性模量有关。     

混凝土重力坝坝踵区的断裂分析

采用重力坝坝型试件作断裂实验，试验结果证明：重力坝坝踵的断裂分析不能只由应力强度因子来确定，应考虑非奇异项应力对断裂的影响，考虑应力表达式取多项的最大拉应变准则同试验结果较吻合。针对空间断裂问题主要推导了应变能密度准则的简化形式。     

切口参数对静态弯曲断裂和超低周疲劳的影响

探讨了切口参数对静态弯曲应力应变曲线和切口半径对断裂名义应力的影响，并给出了以切口根半径作参量的断裂条件．分别分析了切口半径对超低周应变疲劳和应力疲劳曲线的影响，得出应变疲劳曲线比应力疲劳曲线更能反映超低周疲劳特性的结论．     

膜片弹簧疲劳断口的微观分析

介绍了膜片弹簧疲劳试验的结果和对疲劳断口进行微观分析得到的疲劳断口形貌，以及由此得出的膜片弹簧疲劳破坏过程的结论。     

疲劳应力与疲劳可靠度计算模型

指出疲劳应力的两类影响因素——横向和纵向因素,以区分疲劳应力的两类分布——横向分布和纵向分布。在不同影响因素作用下应采用不同的可靠度计算模型。提出了Miner定理-干涉模型综合法,该法可计算两类影响因素同时存在时的疲劳可靠度。     

接触形貌与组织的关系

在研究测试轧辊材料70Cr3Mo钢接触疲劳性能的基础上,应用SEM、TEM对接触疲劳坑的形貌、组织进行观察和分析。结果表明：不同的热处理方式所得的组织形态不同。共剥落坑形貌、裂纹的起裂和扩展机理也不上同,疲劳坑形貌特征与疲劳寿命相关。     

金属疲劳断裂过程中的尖点突变模型

基于疲劳断裂过程中存在着突变现象的观点，对系统（由疲劳试样和疲劳试验机所组成）在疲劳断裂过程中的变化情况作了深入研究，建立了疲劳断裂过程中尖点突变的模型，并通过理论分析获得了疲劳断裂过程中突变发生的条件．     

可切削玻璃陶瓷疲劳断裂的微观机制

系统研究了在静载菏、动载菏及循环载菏的作用下,一种典型可切削玻璃陶瓷的疲劳断裂机理,以显微组织分析及断口分析的手段,重点研究了氟金云母的“卡片框架”组织与疲劳裂纹的交互稳态扩展,随后合并为半圆径向裂纹并最终失稳断裂,裂纹扩展路径的选择性对应力速率十分敏感,随着应力速率的增加,裂纹沿云母片层间扩展而发生偏折的倾向逐渐减弱,实验观测到了循环载菏诱发压痕中位裂纹形成的现象,伴随中位裂纹产生的断裂棱,导致裂纹面的宏观不匹配,是循环载菏对材料造成附加损伤的重要原因。     

600MPa级汽车大梁钢疲劳极限确定和疲劳断裂原因分析

为确定薄板坯连铸连轧(flexible thin slab rolling,FTSR)短流程生产线生产的600 MPa级汽车大梁钢是否满足装车要求,利用升降法研究了汽车大梁钢的抗疲劳性能。研究结果表明,采用对数试验应力-对数疲劳寿命拟合的方法要优于直接采用试验应力-疲劳寿命,计算得到了不同存活率下的P-S-N曲线,由图得到疲劳极限强度为294 MPa,经过数值计算得到的疲劳极限强度为287. 1 MPa。采用扫描电子显微镜对疲劳试样进行了断口分析,发现疲劳断裂为韧性断裂,夹杂物为裂纹的起源,结合试验钢的性能指标和装车试用考核结果,确认FTSR生产线开发的600 MPa级汽车大梁钢满足装车使用要求。     

疲劳破坏的应力效应力学模型

本文提出了金属工程材料在疲劳力场中,不再保持其原有的力学性能而随疲劳应力的变化而变化的应力效应观点。通过实验验证了这种力学现象。     

芳香族聚酰胺（PPTA）纤维弯曲疲劳的形变和断裂机理

普通PPTA纤维和改性PPTA纤维具有近似的应力应变的曲线,但后者的弯曲疲劳寿命比前者要长的多。在SEM下观察了弯曲疲劳过程的形态变化,发现该过程主要是结构沿纤维长度分裂即原纤化过程。改性PPTA纤维对原纤化的阻抗显著地大于普通PPTA纤维。粉碎降解和低温断裂的结果也得出类似结果。表明大分子间结合力在PPTA纤维弯曲疲劳中起很重要的作用。弯曲疲劳作用被归结为对材料拉伸和压缩的复合作用。拉伸PPTA纤维的动态观察得出,拉伸或压缩纤维将出现剪切带或滑移带,它们引发纤维原纤间的分离。剪切屈服是其主要形变机制。PPTA纤维弯曲疲劳过程如下：重复弯曲引起材料局部区域的剪切屈服,出现剪切带,并随之发生结构分裂,纤维广泛地原纤化,最后原纤和原纤束相继破坏,纤维最终断裂。