材料和构件在循环冲击载荷下的变形断裂研究

本文综合归纳了材料和构件在循环冲击载荷下的变形、断裂规律及机理研究成果，指出材料的变形具有多系滑移难于进行、应变不均匀性大和塑性变形集中在冲击接触点的特点；材料断裂过程为裂纹萌生、扩展和最后断裂过程，组织及实验条件对材料断裂有较大影响。冲击载荷引起的冲击应力波动态效应、体积效应、缺口效应和加载点位置效应对构件的寿命有很大影响。     

双轴拉伸载荷下疲劳裂纹扩展行为的研究

本文在薄壁压力容器焊接接头疲劳试验报导的基础上,进一步讨论双轴拉伸疲劳裂纹扩展行为。探讨疲劳裂纹产生机理、扩展方向及影响疲劳裂纹扩展的主要因素。     

高周疲劳钢表面微观塑性变形行为及循环特性

通过对高周疲劳过程中退火４５＾＃钢、正火４５＾＃及１６Ｍｎ钢光滑试样的表面维氏显微硬度测试，研究了不同控制应力水平下试样表面显微硬度随循环周次的变化关系。基于硬度的物理意义，初步探讨了高周疲劳过程中材料的循环微观塑性变形行为及其循环硬（软）化特征。     

疲劳拉伸载荷作用下的表面裂纹扩展分析

贮箱在长时间工作状态下会衍生出很多疲劳裂纹,这些裂纹的存在不仅影响容器的结构强度与使用寿命,还威胁到工作人员的人身安全,因此开展贮箱材料疲劳裂纹的动态扩展以及寿命机理的分析研究。通过Franc3D裂纹分析软件,预制不同长深比的半椭圆裂纹试样,研究裂纹动态应力强度因子在疲劳拉伸载荷作用下的变化规律,同时开展裂纹扩展路径、速率和寿命的探究。结果表明：不同长深比的半椭圆裂纹在扩展过程中尖端动态应力强度因子分布规律基本一致,且近表面处强度因子数值大小最高,仿真结果的裂纹形貌仍为半椭圆形;裂纹刚开始扩展时扩展速率近乎相等,随着载荷循环次数的增加,扩展距离呈指数型增长,近表面处的扩展速率最高,长深比小于等于1的裂纹在近表面的扩展速率基本相同。     

铜片在循环拉伸载荷下裂纹扩展的试验

为了对宏观多缺陷问题疲劳损伤演化过程的研究,利用一组含夹角为22.5°的两条穿透裂纹的铜片试件,在循环拉伸载荷作用下裂纹扩展的试验,发现一个新的现象:裂纹的扩展总是发生在左侧或右侧裂纹的外侧;这个现象超出了经典的疲劳裂纹萌生的基本理论,也无法用经典的应力集中理论来解释.     

循环载荷下缺口板弹塑性应变分布测定

用电测法测定了带有中心圆孔矩形铝合金（ＬＹ－１２－ＣＺ）板在循环载荷作用下横截面的弹塑性应变分布，同时测定了循环载荷下孔边应力──应变回线，弹塑性应变集中系数Ｋε和应力集中系数Ｋσ，并和四种近似公式的计算结果进行了比较。发现在循环加载情况下用电测法绘制载荷──应变回线，并根据回线出现畸变的现象，可以灵敏的检测裂纹的萌生和早期扩展。     

缺口试件在压缩循环载荷下的疲劳行为研究

主要研究锐缺口在压－压缩载荷下的裂纹扩展规律。为了探讨索缺口试件在压循环载荷下裂纹扩展规律，首先进行了试验研究。试验结果表明在等幅压循环载荷下裂纹可以扩展，但其扩展速率是逐步降低的，并最终发生休眠。     

循环压缩－拉伸载荷下矩形板的极限强度

采用弹性大变形分析以及塑性分析相结合的方法讨论了循环压缩－拉伸载荷下长矩形板的非弹性载荷－变形性能。重点是探讨循环面内载荷下薄矩形板在后屈曲范围内的滞回特性。分析表明，板的面内压缩刚度和承载能力将随循环次数的增加而不断降低。     

铝合金薄板在疲劳载荷下孔洞聚合试验中的材料损失

此文是航空铝合金薄板在疲劳载荷下2个相邻孔洞聚合的系列试验研究之一.研究发现:在某些情况下,2条初始的疲劳裂纹几乎同时产生在应力集中程度较高的2个相邻孔洞之间的区域,在2个孔洞内边缘各产生一条裂纹,同时在疲劳载荷下扩展,相互不连接,直至到达对方孔洞的边缘,也就是说孔洞的聚合是由2条裂纹导致的,而不是通常的由一条裂纹导致,最终孔洞的聚合导致大块材料的损失,而2个孔洞外边缘的疲劳裂纹在孔洞聚合导致材料损失后才继续扩展.这是一个新现象,超出了疲劳裂纹萌生的基本理论,也无法用经典的弹塑性分析理论来解释.     

随机疲劳载荷的处理及载荷谱编制准则

研究了随机疲劳载荷的小载荷取舍标准，载荷之间的相互作用效应和顺序效应以疲劳损伤的影响，提出了与随机载荷历程损伤等效的疲劳载荷谱的编制方法及准则。     

循环荷载作用下砂土的一种普遍弹塑性模型

本文根据砂土在动荷作用下的反应特性建立了一个动荷作用下砂土的弹塑性模型。该模式通过引入相对应力比的概念,使得应力路径上的每一个点都处于加载状态。模型不直接定义屈服面和塑性势函数,而是由破坏面、流动方向、初始加载面、加载方向和塑性模量等部分组成,具有参数少且易确定等特点。最后给出了该模型参数的确定方法,并通过和试验数据的比较证明了该模型的合理性。     

复合加载下裂端弹塑性约束场和变形场

应用有限元方法分析了不同Ⅰ＋Ⅱ复合型下裂纹尖端弹塑性约束场（应力三轴性水平）和变形场，并与复合载荷下由ＨＲＲ解所确定的裂端约束场进行了比较，结果表明：平面应变条件下裂端复合型变形是不对称的相反塑性变形，变形符合钝化－锐化模型．复合加载条件下，随Ⅱ型分量的增加，裂端出现负应力三轴性水平的区域，最大应力三轴性水平值降低，纯Ⅱ型的约为纯Ⅰ型的一半，实际裂端的应力三轴性水平无论是分布形式还是水平值的高低都不满足由ＨＲＲ解所确定的应力三轴性水平     

低周反复荷载作用下刚性连梁及普通连梁性能

本文进行了四种形式１１个试件刚性连梁及跨高比为４．６的普通钢筋砼连梁的低周反复荷载试验，结果表明：劲性钢筋砼的刚性连梁及带钢支撑摩擦滑动节点的刚性连梁具有很好的抗震性能；跨高比较大的普通钢筋砼连梁具有良好的延性。     

Y_2O_3－ZrO_2陶瓷在循环拉应力下的裂纹扩展

采用紧凑拉伸（ＣＴ）试样研究了Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２陶瓷在循环拉应力下亚临界裂纹的扩展，发现长度小于１ｍｍ的短裂纹扩展呈现不连续现象，扩展一段距离后出现停歇，只有进一步增加远场应力强度因子，才能恢复其扩展，采用一种模型对比现象进行了解释，长裂纹（＞３ｍｍ）在低于静疲劳扩展的应力强度因子水平下能够扩展，扩展速率与应力强度因子呈指数关系，即Ｖ＝Ａ（△ｋ）ｎ，随着材料断裂韧性的提高，Ａ值减小，ｎ值增大，文中还讨论了Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２材料的拉，拉疲劳机理     

对称应力循环下裂纹萌生与止裂的缺口疲劳极限预测

实际工程材料不可能无限分割而在任意小尺度上满足均匀、连续、各向同性的要求.本文借助断裂单元的概念规定断裂力学适用的最小材料尺度,并取其上应力的平均值进行计算,得到了修正的缺口根部应力及应力强度因子表述式.在此基础上,根椐已有假设,推导得出对称应力循环下裂纹萌生与止裂的缺口疲劳极限预测式.预测值与实验值基本吻合.     

塑性材料“初生”“再生”屈服和强化中的相持新看法

通过国内外热轧钢筋机械性能检测现象及其数据分析,对塑性材料的典型代表——钢的轴向静力拉伸试验σ-ε关系图提出“初生”屈服和“再生”屈服以及强化中相持阶段的新看法,并分析了产生的原因和特点。同时,对颈缩阶段中有关力学现象进行了简要的描述。本文对于塑性材料从“流变到破坏这一过程的变化机理、内部组织结构及其本构关系、形变能的变化规律、内能耗散与位错理论以及提高材料抗力等方面的研究具有重大的理论参考价值与实际意义。     

含钒低合金钢的循环软化和硬化行为研究

本文研究了0.20％C-0.52％Si-1.16％Mn-0.06％V的低合金钢在热轧与950℃淬火200℃,300℃,400℃,500℃和600℃回火的各种组织状态下的高应度低周循环软化和硬化行为。TEM观察结果表明,循环过程中位错数量和组态的变化以及碳化物的重溶导致材料硬化或软化。     

纯铝塑性变形及再结晶规律的实验研究

在一定条件下,对纯铝进行了塑性变形再结晶实验.结果表明,再结晶核心的形成产生于晶体变形最小的区域.再结晶温度在320～450℃时,一些晶粒靠吞噬其它晶粒而长大;再结晶温度从380℃继续升高时,晶粒逐渐变小;到达450℃时的晶粒大小和550℃时几乎相等.因此,加热温度越高,晶粒越粗大的论点是不正确的.     

拉弯杆件的初值方程

本文根据拉弯杆件轴线挠曲时的微分方程,导出了在各种常见荷载如集中力偶、集中力及均匀分布、三角形分布或抛物线分布荷载作用下,计算杆件各截面的挠度、转角、弯矩及剪力的初值方程及其通式。同时,还导出了各影响函数的计算公式。