PCrMo铸钢裂纹扩展速率da/dN的测定

用表面直读法测定了PC_1Mc铸钢的疲劳裂纹扩展速率da/dN和门槛值△K_(th),可供对该钢种构件进行安全设计和疲劳寿命估算时参考.     

一种疲劳裂纹扩展速率(da)/(dN)的表达式

本文在钝裂纹的线弹性断裂力学分析和裂纹扩展的钝化复锐模型基础上,给出了一种(da)/dN的表达式,用材料的周期载荷下力性参量表征时:■或用材料的静载下力性参量对上式可近似表示为:■或:■(平面应变) 通过对几种结构钢,铝合金和钛合金疲劳裂纹扩展实验数据的初步验证,表明它们对小尺寸屈服疲劳问题具有较广泛的适用性.     

稀土元素对55SiMnMo钢疲劳断裂影响的研究

本文运用断裂力学的观点,试验研究了稀土添加量对55SiMnMo钎钢疲劳裂纹扩展速率(da/dN)的影响。稀土合金添加量按照残余稀土量与硫含量之比值分四种情况,即:RE/S=0,RE/S=1.0,RE/S=4.0,RE/S=6.0进行了试验研究。按照Paris公式整理试验结果表明:稀土元素对55SiMnMo钢的疲劳裂纹扩展速率(da/dN)有一定的影响。当RE/S增加时,有助于减缓裂纹的扩展速率。这与扫描电镜分析相符合。     

硫化氢对16MnRe钢疲劳裂纹扩展速率的影响

本文研究了H_2S对16MnRe三点弯曲试样疲劳裂纹扩展速率的影响,实验结果表明:(1)在H_2S腐蚀环境下,16Mn Re仍符合文献(1)和(2)提出的高周疲劳和低周疲劳裂纹扩展速率表达式;(2)H_2S明显加速了16MnRe高周疲劳和低周疲劳裂纹扩展速率率,     

55SiMnMo钢疲劳的试验研究

对55SiMnMo钢在腐蚀环境中进行了疲劳试验研究,试样采用三种不同热处理方法进行处理。结果表明,正火加回火处理对提高钎杆的疲劳寿命效果最佳。     

稀土元素对16Mn钢疲劳裂纹扩展速率的影响

本文对16Mn和16MnRe钢用三点弯曲试样,从小负荷至大负荷范围内进行了实验,实验结果表明:(1)无论是16Mn或16 MnRe均符合文献所提出的高周疲劳和低周疲劳裂纹扩展速率表达式;(2)在高周疲劳和低周疲劳范围内,稀土元素均明显提高了16Mn钢对疲劳裂纹扩展的抗力。     

400MPa超级钢疲劳裂纹扩展速率

采用PLG-100高频疲劳试验机,在试验频率为80 Hz条件下,应用三点弯曲法对400 MPa超级钢板进行了裂纹扩展速率实验;绘制出ANS400裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅ΔK之间的关系曲线;利用Origin7.0软件,采用线性拟合的方法得出Paris方程中的系数C=9.4×10-12mm/次,m=4.47.计算得出ANS400钢的裂纹扩展门槛值ΔKth为7.98 MPa.m1/2.     

加载频率对疲劳裂纹扩展速率的影响

我们在自制的共振式高频疲劳试验机和三点弯曲试样疲劳装置上测定了30Cr2MoV钢的疲劳裂纹扩展速率。试验是在10000周/分、980周/分、104周/分、11周/分、0.7周/分等五种加载频率下进行。本文在这项试验工作的基础上,探讨了加载频率对亚临界裂纹扩展速率的影响规律。对于30Cr2MoV钢,在中速扩展阶段,加载频率对亚临界裂纹扩展速率的影响表现为:da/dN=(2.78-0.447logf)×10~(-9)(ΔK)~(2.16)     

加载波形对车轴钢疲劳裂纹扩展速率的影响

采用电位法裂纹测量技术与断口形貌分析相结合，讨论了加载波形对车轴钢长、短裂纹扩展速率的影响。结果表明，车轴钢对加载波形的变化具有一定的敏感性，在相同的驱动力（△Ｋ）作用下，矩形波加载的裂纹扩展速率普遍高于正弦波加载的裂纹扩展速率。从断口形貌ＳＥＭ照片上也证实了这一点。     

16MnR钢应变疲劳裂纹扩展速率的实验研究

通过16MnR裂纹试样在载荷控制和位移控制下的应变疲劳给出了16MnR应变疲劳扩展速率;比较载荷控制与位移控制下裂纹疲劳扩展速率发现,两种方式的应变疲劳所获得的应变疲劳扩展速率差异明显;实验证明裂纹试样的应变疲劳扩展速率与疲劳过程中塑性变形功的大小密切相关。     

焊接残余应力对裂纹闭合与疲劳裂纹扩展速率的影响

本文试验研究了ＷＸ６０管线钢及其焊接接头中的疲劳裂纹扩展速率、裂纹闭合行 为及焊接残余应力的分布与变化特点。得到了两种试件中的ｄａ／ｄＮ～　Ｋ及ｄａ／ｄＮ～ 　Ｋｅｆｆ关系．发现两种试件中裂纹闭合的程度和原因是不同的。在焊接试件中有显著的 裂纹闭合现象，其原因是焊接残余应力的作用。而在管线钢基材中裂纹闭合现象较小， 闭合原因是裂纹尖端尾部的残余塑性变形。本文论证了用ｄａ／ｄＮ～　Ｋｅｆｆ来估算焊件 疲劳寿命的合理性。     

缺口小裂纹的疲劳扩展速率

将复型技术应用于疲劳小裂纹扩展试验中的裂纹长度测量。在等载荷比R=0.1、不同平均载荷水平影响的疲劳条件下,板试样V型缺口小裂纹疲劳扩展速率做了试验测试;通过结果分析,提出了缺口小裂纹疲劳扩展速率表达式,并以εp为控制参数,求出45~#钢的计算式。     

HG60RA钢低周疲劳裂纹扩展速率研究

用卸载柔度法检测疲劳裂纹长度技术，以弹塑性断裂力学参量作为低周疲劳裂纹扩展速度驱动力，研究ＨＧ６０ＲＡ钢在常温和４００℃下的低周疲劳裂纹扩展速率，得到了ＨＧ６０ＲＡ钢的常温下和４００度时的ｄａ／ｄｎ－△Ｊ关系。试验结果表明，ＨＧ６０ＲＡ钢在４００度时的低周疲劳裂纹扩展速率要比其常温下的低，这一结果对带缺陷运行的锅炉压力容器安全性评估和寿命预测提供了依据。     

压力容器钢疲劳裂纹扩展速率曲线测试的小样本方法

提出了一种测试压力容器钢疲劳裂纹扩展速率的小样本方法,可以综合利用历史数据和当前试验数据确定疲劳裂纹扩展速率曲线.与仅能利用当前试验数据的传统方法相比,在精度相同的情况下,可以节省大量试件;在试件数量相同的情况下,可以大大提高测试精度.     

15MnTi疲劳裂纹扩展速率的研究

由于疲劳裂纹扩展速率(da)/(dN)决定于当时裂纹顶端附近的应力应变状态,本文根据线弹性范围内的Paris关系,提出三点弯曲试样在线弹性至全屈服范围内,(da)/(dN)应服从下述关系:(da)/(dN)=C_1(△J)~r。在计算了三点弯曲试样的丁极分后,我们分别得到高周疲劳和纸周疲劳的表达式,而且它们各与Paris关系和Coff-in-Manson关系相当,15MnTi的实验结果初步证明了这些表达式的正确性。     

A633D钢焊缝金属疲劳裂纹扩展速率试验研究

采用三点弯曲试样,对A633D钢焊缝金属疲劳裂纹扩展速率的测定进行了实验研究.用七点递增多项式法和Smith方法对其试验数据进行处理,求得试样疲劳裂纹扩展速率及裂纹尖端应力强度因子范围的值,写出了其Paris表达式,并对试验结果进行比较分析.在较大范围的扩展区域内,用七点递增多项式法得到的疲劳裂纹扩展速率比Smith法具有较高的安全系数,可应用于实际的焊接结构,并具有一定的安全性.研究结果将对A633D钢焊接结构件的实际应用提供试验依据和工程设计参数.     

超载处理对16Mn钢疲劳裂纹扩展速率的影响——Ⅱ.容器部分

本文对16Mn钢压力容器中轴向贯穿疲劳裂纹的超载迟滞效应进行了试验研究。基本循环载荷应力比R=0,未经超载的疲劳裂纹扩展速率采用裂纹顶端张开位移变化量回归。试验使试板上的结论在容器中得到了验证。校核了Willenborg和Matsuoka模型在压力容器中的可用性。应用Matsuoka模型估算压力容器迟滞效应是可行的。本文建议,确定最大超载比时应综合考虑裂纹是否会失稳、容器是否会发生屈服以及裂纹的韧带屈服范围等因素。     

基于改进神经网络的疲劳裂纹扩展速率预测

裂纹的萌生与扩展是一个复杂的非线性动力学过程,裂纹扩展速率具有非线性动力学系统的混沌现象和自组织特征.将BP神经网络和L-M贝叶斯正则化算法相结合,可使BP神经网络在推广能力、收敛速度和逼近精度上能够获得很大的提高.文章利用16MnR钢CT试样实测数据进行网络训练,训练好的神经网络可以对该材料的疲劳裂纹扩展速率进行较为精确的预测.     

超载处理对16Mn钢疲劳裂纹扩展速率的影响——Ⅰ.试板部分

本文研究了超载对16Mn疲劳裂纹扩展速率的影响。试样为中心贯穿裂纹试板,基本载荷应力比R=0,在试验中包括了超载比和超载时裂纹长度的影响,得出了与前人基本相同的结论,即迟滞效应随超载比的增加而提高、随超载时裂纹长度的增长而下降。采用Willenborg和Matsuoka两种模型,计算迟滞寿命并与实测值作了比较:按Willenborg模型计算,在超载比较小时与实测值十分接近,超载比较大时则远远偏离实测值,且偏于不安全。按Matsuoka模型计算与实测值基本接近,且(?)部分偏安全。初步证实了Matsuoka模型是估算16Mn材料超载迟滞效应的比较理想的模型。