利用边界无法计算应力强度因子的概率特征值

本文提出了一种利用边界元方法分析应力强度因子的概率特征量的方法,结合随机长度受压裂纹应力强度因子K_1的计算,引入矩的分析,进而导出K_r的近似概率分布,并计算了给定情况下的脆断概率.     

岩石声发射参数与断裂力学参量的关系研究

依据声发射测试原理及断裂力学基本理论,导出了低脆性岩石声发射总数N与应力强度因子K_I关系的一般表达式。分析表明:N并非与K_I~n成简单的比例关系,但如果K_I取值范围满足2K_(I0)≤K_I≤8K_(I0)相似文献   

一种裂纹各次矩的计算方法及其应用

本文提出了一种利用微分公式计算疲劳扩展裂纹各次矩的一般方法,这种方法只需用数值方法计算一个二维积分,避免了级数方法需要计算多个二维积分的缺点,从而可以节省大量的计算时间。文中给出了本方法在计算球罐失效概率中的应用实例。     

1150初轧机万向接轴扁头断裂分析

本文通过对初轧机万向接轴材质35 CrMOV钢K_(IC)和K_(Id)值的实测,计算了扁头裂纹尖端的应力场强度因子,应用断裂K判据,分析扁头脆断的原因.结果表明,由于初轧机上轧辊在强烈扭振和冲击载荷作用下,导致了扁头的断裂.     

断裂韧性和扫描电镜对导航陀螺仪转子体材料失效的分析

本文应用断裂力学和扫描电镜的分析方法,对曾发生的脆断失效事故,进行了综合的研究和分析。结果表明,陀螺仪转子体材料失效的主要原因,是由于合金密度的不均匀性和内部存在隐裂纹所致。当马达动平衡高速旋转时产生共振、疲劳,致使裂纹迅速失稳扩展,造成低应力脆性飞裂。实验表明,断裂韧性K_(IC)值是表征该种合金综合性能的一项重要指标,也是衡量材料失效的重要参数。     

带裂纹球罐疲劳寿命的概率分析

若已知球罐内表面裂纹深度,应力幅度,角变形,错口量,Paris公式中系数C与m等的分布规律,用Paris公式导出的疲劳寿命公式为概率模型,则可用统计试验法计算疲劳寿命的分布规律。从而算出球罐寿命小于规定服役期的概率,也就得到球罐疲劳安全可靠性。 根据参数敏感性分析就可得到上述控制疲劳失效许多因素对疲劳失效影响的程度。 引用国内文献介绍的数据,已编制了计算程序。进行了实例计算。     

低合金结构钢疲劳断裂机制图的研讨

本文在中低碳合金结构钢,室温大气条件下取得的疲劳裂纹扩展宏观特性和微观断裂机制观测的有限数据基础上,对疲劳断裂机制图的制作和意义作了初步的探讨。机制图I以σ_s/K_(IC)和K_(max),机制图Ⅱ以K_(max)/K_(IC)和γ_B~C/d(即ΔK~2/12πσ_8~2d)分别为双对数直角座标轴。在这两种平面空间里,通过对实验数据的归纳,绘出了若干个不同断裂机制的区域及da/dN的数值范围。对应于一种材料状态,疲劳裂纹扩展过程在机制图中表现为穿过特定若干区域的一直线。疲劳断裂机制图对抗疲劳材料的选择、研制和改善及失效分析,将有一定的指导意义。     

基于R6方法的弹塑性断裂概率分析

以英国新版(第三版)的R/H/R6(下称R6方法)作为评定球罐失效的依据,并将概率方法引入R6方法中,用蒙特卡洛(Monte Carlo)法计算球罐逐年的失效概率,其结果与其它方法相比,R6方法表现出它的保守性。同时,作者还对R6方法中的保留因素与失效概率的关系进行了分析和研究。     

估算球罐断裂概率方法的探讨

本文以JW ES—2805的COD设计公式作为断裂失效概率模型,并引用Paris公式估算裂纹的疲劳扩展量,估算了球罐逐年的断裂失效概率.提出先通过参数敏感性分析选定较少的随机变量.再用蒙特卡洛法计算的办法.还采用直接蒙特卡洛法.对偶变量加速收敛的蒙特卡洛法,可靠性指标法计算断裂失效概率,与本文提出的方法计算结果进行了比较     

断裂参数J的原理和测试方法

本文首先介绍了断裂参数J(能量线积分)的物理意义,给出了测试平面应变断裂初度J_(IC)的一种比较简便而精确的、用三点弯曲试样和单点法计算J_(IC)的实用公式。其次,介绍了用同一试样同时测定K_(IC)和J_(IC)的方法,并用此法验证了应力强度因子K_I与能量线积分J的关系以及本文介绍的J_(IC)的实用计算公式。最后给出了用上述方法测定的七种在给定热处理条件下的国产高强钢的平面应变断裂韧度值。     

螺栓球节点中高强度螺栓的超低周疲劳破坏特征

为研究大震下网格结构螺栓球节点的破坏特征及机理,设计了杆件与螺栓球节点组合试件,采用FCS电液伺服结构试验系统对试件进行低周往复加载试验,加载制度为不对成等幅加载,获得了不同幅值加载下试件中高强度螺栓的变形特征。通过对高强螺栓断口的宏、微观分析探讨螺栓球节点中高强度螺栓低周疲劳破坏特征及机理,获得以下结论：随着加载制度中位移幅值增大,螺栓球节点组合试件中高强度螺栓的疲劳寿命减小,断口的疲劳源增加,扩展区面积减小,瞬断区表面不平整性程度提高;在较低位移幅值的加载制度下,螺栓的起裂机理偏向脆性断裂,随着加载制度位移幅值增大高强度螺栓的起裂机理由脆性断裂向准解理断裂转变,螺栓断口的瞬断区呈现偏向韧性断裂的特征。     

多裂纹介质在动态载荷作用下的断裂特性研究

采用含双平行裂纹的半圆盘有机玻璃模型,以落锤作为动态加载装置,对动态载荷下多裂纹介质的断裂行为进行了研究。研究结果表明:在动载作用下,含多裂纹的脆性材料的应力场与单一裂纹时的应力场有明显不同。多裂纹介质中裂纹尖端的应力场多为拉剪混合应力场,裂纹起裂多为I-II混合型裂纹,但当裂纹扩展以后,裂纹逐渐向拉伸破坏转变;在多裂纹介质中,当已有一条裂纹扩展时,邻近平行裂纹尖端的能量被释放,邻近平行裂纹尖端的应力集中程度也逐渐下降,说明扩展裂纹对相邻平行裂纹的起裂和扩展有一定的抑制作用;在动载作用下,多裂纹介质中裂纹的起裂韧度KI由2.86 MN/m2下降到1.95 MN/m2,说明多裂纹对介质的起裂韧度有影响。但当试件中有一条裂纹扩展后,邻近平行裂纹对扩展裂纹的传播韧度和扩展速度的影响逐渐减弱。     

X100管线钢在微生物腐蚀环境下的延性裂纹止裂可靠性研究及失效分析

基于管线钢的环向应力、断裂韧性及腐蚀速率,建立了天然气管线钢在微生物腐蚀环境下延性裂纹止裂可靠性的预测方法,获得不同微生物腐蚀速率对X100管线钢的止裂韧性和止裂可靠性随使用年限增长的变化规律。对X100管线钢延性裂纹扩展失效模式和强度失效模式进行了分析,并基于两种失效模式对X100管线钢的允许使用年限进行了预测,且强度失效所预测的管线钢使用年限要多于延性裂纹扩展失效得出的使用年限,表明X100管线钢的延性裂纹失效风险概率要高于强度失效,在进行安全评估时应优先考虑延性裂纹扩展导致的管线失效模式。     

界面强度对柔颗粒增强复合材料破裂特性的影响

界面强度对复合材料的破裂特性和破裂机理具有非常重要的影响。研究了不同界面强度的柔颗粒增强脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下的力学性能和破坏过程。在细观尺度上考虑了材料介质力学参数的非均匀分布,采用基于细观损伤力学开发的针对材料破坏过程分析的RFPA2D数值模拟程序,对复合材料从裂纹萌生、扩展直至失稳破坏的全过程进行数值模拟。结果表明,当界面结合较强时,复合材料主要发生穿晶破坏,材料韧性较好但强度较差;当界面结合较弱时,复合材料主要产生沿晶破坏,材料韧性较差而强度较好。     

脆性断裂非平衡统计理论(Ⅱ)

本文从位错机理和微裂纹演化出发,求出了脆性断裂几率和可靠性,进而统一导出了延伸率、断裂强度、范性功、裂纹扩展力、断裂韧性等宏观力学量的统计分布函数、统计平均值和统计偏差。     

Effect of weld microstructure on brittle fracture initiation in the thermally-aged boiling water reactor pressure vessel head weld metal

Effects of the weld microstructure and inclusions on brittle fracture initiation are investigated in a thermally aged ferritic high-nickel weld of a reactor pressure vessel head from a decommissioned nuclear power plant.As-welded and reheated regions mainly consist of acicular and polygonal ferrite,respectively.Fractographic examination of Charpy V-notch impact toughness specimens reveals large inclusions(0.5-2.5μm)at the brittle fracture primary initiation sites.High impact energies were measured for the specimens in which brittle fracture was initiated from a small inclusion or an inclusion away from the V-notch.The density,geometry,and chemical composition of the primary initiation inclusions were investigated.A brittle fracture crack initiates as a microcrack either within the multiphase oxide inclusions or from the debonded interfaces between the uncracked inclusions and weld metal matrix.Primary fracture sites can be determined in all the specimens tested in the lower part of the transition curve at and below the 41-J reference impact toughness energy but not above the mentioned value because of the changes in the fracture mechanism and resulting changes in the fracture appearance.     

手动小齿轮齿部断裂失效分析

通过研究断裂时的应力状况及宏观断口，对手动小齿轮断裂失效原因进行了分析。结果表明：宏观断口为脆性断裂，断裂失效的主要原因是齿轮内部存在裂纹的成长及其失稳扩展。对此，提出了相应的改进加工工艺和调整零件选材的建议。     

在役球罐的最佳探伤方案设计

本文推导并计算了球罐在使用期内进行探伤的最佳方案,即在使用期内对球罐k次探伤,以怎样的时间间隔进行才能使其服役到设计寿命时的失效概率为最小.并对下列问题作了研究:1、参数的敏感性问题;2、不同设计曲线对最佳探伤方案的影响;3、与等间隔周期探伤方案的比较.