表面形变强化层疲劳裂纹扩展抗力的研究

通过采用薄板轧制工艺,获得不同变形量而残余应力趋于零的试样,分离了应力强化和组织强化,通过疲劳裂纹扩展试验,探讨了组织强化对疲劳裂纹扩展的作用。结果表明无残余应力作用时变形组织也可提高疲劳裂纹扩展抗力,相同△Ｋ下,Ｈ６２的ｄＣ／ｄＮ低于Ｔ２,且两者的ｄｃ／ｄＮ均与Ｈｖ关系不大,表现出对ε一定范围不敏感的特性。     

铝合金平板疲劳裂纹扩展FRANC2D数值模拟研究

疲劳是结构破坏中存在的主要问题。本文介绍二维断裂分析有限元软件FRANC2D(Fracture Analy-sis Code in 2 Dimensions)疲劳裂纹扩展的基本原理和理论基础,并用其对带孔铝合金平板的孔边疲劳裂纹扩展进行模拟,通过改变裂纹扩展量Δα,分析Δα对疲劳裂纹扩展的影响,得到裂纹扩展前后的应力场和不同裂纹扩展量Δα下应力强度因子的变化,并通过模拟得出裂纹扩展图。     

疲劳裂纹扩展过载延迟效应微观机理的研究

应用自制的扫描电镜加载台,对60Si_2Mn弹簧钢过载后疲劳裂纹扩展的延迟效应进行了扫描电镜的直接观察.分析和讨论了延迟效应的微观机理.结果表明,拉伸过载引起的裂尖钝化及裂纹扩展方向的偏转都会导致延迟效应。     

中碳钢缺口疲劳裂纹的萌生及扩展规律的研究

经研究中碳合金结构钢３５ＣｒＭｏ，４２ＣｒＭｏ在不同应力比下（Ｒ＝０．１和Ｒ＝０．３）三点弯曲缺口试件的疲劳裂纹萌生及长，短裂纹的扩展规律，确定了该钢的缺口根部最大应力范围△σｍａｘ和疲劳裂纹萌生周次Ｎｉ的关系及疲劳裂纹萌生门截坎值（△σｍａｘ）ｔｈ，并得出了这两种钢在长，短期纹阶段的扩展规律。     

应力腐蚀裂纹扩展的研究

依据非平衡态热力学和非线性断裂力学基本平衡定律,建立了应力腐蚀裂纹扩展的起裂判据、控制方程及失稳条件,研究了介质浓度对应力腐蚀裂纹扩展的影响,并通过慢应变速率实验得到了验证。     

中碳钢短裂纹扩展规律及其在疲劳寿命预测上的应用

从研究中碳合金结构钢３５ＣｒＭｏ，４２ＣｒＭＯ三点弯曲缺口试件的疲劳裂纹萌生及短裂纹扩展规律出发，研究了疲劳过程中各个阶段所占总疲劳的百分比，并以短裂纹扩展规律为基，提出了预测试件疲劳寿命的经验公式。     

一种光测裂纹扩展速度和形状的新方法

为了验证作者最近关于流变断裂理论而提出的变质量断裂模型,本文提出了一种新的光测裂纹扩展速度和形状的新方法,经实际测量表明该方法有简便、精确、实用等特点,是一种较为理想的断裂力学实验新方法。     

高层建筑箱筏基底板抗剪与抗冲切相关关系

通过《高层建筑箱形基础与施工规程》ＪＧＪ６－８０所提供的公式,推导出箱形及筏片基础底板的抗剪与抗冲切之间的相关公式,给出相关曲线。根据相关曲线分析了箱形,筏片基础底板破坏形态与底板的厚度、边长之间的关系。     

非局部断裂与尺寸效应

根据流变断裂学的理论和方法,结合非局部场理论和不可逆热力学,对裂纹扩展过程中的变形、热力平衡、热流变响应以及断裂的尺寸效应进行了探讨.由于变形的非协调性.以及裂纹扩展过程中新表面的产生,导致体积与表面物理量的相互转换,而使局部化假设失效,文中导出了一组更为广泛的描述裂纹扩展过程的局部热力平衡方程以及相应的边界条件,本文将断裂作为变形的极限行为,首次将它引入本构方程,把裂纹扩展表面能作为本构变量,给出了裂纹扩展对热流变响应的影响的一般形式,进一步揭示了Griffith表面能的本质和断裂的不可逆性,从而把流变与断裂在不可逆热力学基础上更紧密地结合起来了。最后,从一般的角度研究了断裂的尺寸效应,并指出非均质是产生尺寸效应的重要原因之一。     

考虑裂尖损伤的粘弹性裂纹扩展规律

本文根据作者1在对聚合物断裂破坏过程的实验观测基础上，应用连续损伤力学的基本观点和方法所建立的裂纹尖端破坏模型，研究了考虑裂尖损伤的粘弹性裂纹扩展规律，讨论了以损伤演化和裂纹扩展行为构成的聚合物材料破坏的全过程，并在理论分析的基础上，具体计算了某种聚合物在恒定载荷作用下的裂纹扩展行为，预期的理论结果与实验值吻合的较好．     

混凝土裂纹体的裂纹延迟失稳扩展

为对混凝土构筑物的裂纹延迟失稳扩展现象进行严格的理论论证以更深刻地理解它,基于整体能量平衡和裂纹前缘双重衰坏区的概念,建立了裂纹失稳扩展孕育期的理论。将混凝土构筑物视为由一个弹簧和一个Kelvin模型串联而成的三元流变模型表征的标准线性固体,分析了裂纹扩展期间发生的能量耗散和能量释放率G_1。在裂纹失稳扩展的孕育期,外衰坏区的整体特性是初级蠕变的而不是弹性的或瞬时塑性的形变,内衰坏区则随时间而发展二级蠕变。引人C*一积分的定义,并从而推导出用以解释孕育期间裂纹尖端附近整个衰坏区形变特性的特征时间和长度。其次,得到另外一些重要结论如下: 1 为正确对待混凝土构筑物的断裂,应将它看作是一个具有记忆的历史过程、一个具有耗散能的热力学不可逆过程。因此,通常的局部能量平衡方程不再能做为设立的整体能量平衡方程的推论而得到。2 将混凝土视作为标准线性体,其应变能释放率可分成两部分,一部分表明迟滞弹性效应,另一部分表明粘性流效应。所以,裂纹扩展时能量耗散,并且裂纹的形成是不可逆的。3 混凝土裂纹体的G-判据与K-判据间的关系是时间相依的。在恒载条件下,它的能量释放量随时间而增长到一个较高的极限值,从而存在裂纹延迟失稳扩展的临界裂纹尺寸。4 混凝土构筑物的断裂过程中,裂纹失稳扩展前是存在亚临界扩展阶段的,它显现与否取决于所施应力水平。在此阶段,虽然外载保持固定,但裂纹仍随载荷持续时间而缓慢增长,所以裂纹前缘的应力场也是时间的函数。5 在裂纹失稳扩展的孕育期,裂纹尖端的外衰坏区呈初级蠕变变形.而内衰坏区随时间发展着二级蠕变。在长时间后,整个衰坏区的蠕变发展。裂纹尖端应力场可由包括C*的方程(44)给出,而C*与载荷参数有关。6 用以说明裂纹尖端附近整个衰坏区变形特性的特征时间,可从衰坏区蠕变应变集中的“短时间”与整个衰坏区蠕变从初级发展到二级而三级蠕变的“长时间”之间的差推导出。本文研究成果解释了某单支墩大头坝在蓄水8年后原有约3米长的浅裂纹突然失稳扩展成深达50米左右深裂纹的成因。