TT610L大梁钢冷弯裂纹原因分析

TT610L汽车大梁钢板经冷弯加工时在折弯部位外侧出现裂纹,为查找开裂原因,对试验钢进行了力学性能、OM、SEM及EDS分析.结果表明:对沿厚度方向开裂的试样来说,其夹杂物主要为Al2O3和SiO2,对表皮开裂的试样来说,其夹杂物主要为SiO2,由于这些夹杂物的异常偏聚造成了TT610L大梁钢的冷弯开裂.通过连铸工艺的优化,稳定了拉速,有效地解决了试验钢冷弯裂纹开裂问题.     

压载条件下裂纹断裂扩展的位移不连续数值分析

以土木工程中普遍存在的压缩荷载作用下裂纹扩展演化问题为研究背景,通过建立闭合裂纹表面接触阻力的缓和和迭代及复合型裂纹尖端应力强度因子KⅠ、KⅡ的数值渐近解法,将位移不连续数值方法（DDM）应用于压载条件下二维复合型裂纹的断裂扩展分析,取得了与理论和实验吻合的计算结果。所用方法能有效地避免裂纹尖端采用奇异单元及开裂过程单元重划分的繁琐,解决了裂纹闭合状态下缝面阻力的合理模拟,对压载复合裂纹问题分析有一定参考意义。     

基于扩展有限元的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹开裂角分析

以ABAQUS为平台,利用扩展有限元方法,采用最大环向拉应力断裂准则模拟了有限大板和三点弯曲梁Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的开裂角。结果表明,采用扩展有限元法分析Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的扩展方向不需要预先指定裂纹扩展方向,解决了常规有限元方法的弊端;扩展有限元方法能够逼真地模拟复合裂纹的扩展行为,无须重新剖分网格,节省了计算成本,为解决实际复杂形状裂纹问题提供了方便的途径。     

LPG球罐应力腐蚀分析

应力腐蚀开裂已为在家所熟悉，但液化石油气（LPG）球罐的应力腐蚀开裂问题的研究较少。简述了LPG球罐在湿H2S环境下的腐蚀开裂及危害性，并就广大范围内球罐内出现裂纹的特征和失效原因进行了分析总结；同时，对国内外研究者对温H2S环境下的腐蚀研究进行了概述。最后总结了几个与LPG球罐腐蚀有关的亟需解决的问题，并确立了今后的研究方向。     

混凝土桥墩非结构裂纹成因及受力特性分析

桥梁墩身开裂普遍存在,其开裂程度对结构承载力及耐久性的影响对保证桥梁的使用寿命和运营的安全非常重要。控制大体积混凝土桥墩早-中期裂纹尤其重要。通过研究桥梁混凝土墩身早-中期非结构性裂缝的成因及其对受力的影响分析,提出了在目前施工技术水平下,桥墩非结构性裂纹主要是由温度变化,混凝土收缩及后期的养护不利引起的,设计对构造约束认识不足导致的设计缺陷也是混凝土开裂的原因之一。对存在典型竖向裂纹的高大桥墩受力特性进行了分析,揭示了裂纹的存在会导致混凝土局部拉应力集中,使得裂纹继续扩展。对桥墩中-早期出现的裂纹,应及时分析原因进行修补,以保证结构的正常及安全使用。     

基于扩展有限元法的粘聚裂纹模型

为了能利用通用程序模拟沿任意路径的裂纹扩展问题,利用一种预设虚节点法在通用有限元程序(ABAQUS)平台上实现扩展有限元法功能,推导了基于扩展有限元法的粘聚裂纹模型控制方程。利用上述模型对三点弯梁的开裂过程进行了模拟。计算结果与相应文献中给出的结果及ABAQUS粘聚单元法的模拟结果进行了对比,吻合良好。计算结果表明,扩展有限元法能有效地进行开裂过程的模拟,尤其是在开裂路径未知、难以预先设定网格边界作为裂纹面的情形。基于扩展有限元法的粘聚裂纹模型为准脆性材料的开裂过程模拟提供了一种有效途径。     

线弹簧模型柔度与裂纹开裂角之间的关系

利用Ｒｉｃｅ和Ｌｅｖｙ提出的决定裂纹开裂角的线弹簧模型，根据最大能量释放率理论，建立断裂力学中线弹簧模型柔度与复合型裂纹开裂角之间的关系，分析讨论了开裂角对柔度变化的影响。通过柔度变化，可确定含有裂纹的构件在复杂荷载作用下的裂纹起裂方向。     

平面复合型疲劳裂纹扩展问题

本文要解决的是平面复合型疲劳裂纹扩展方向以及疲劳寿命的预测问题。主要内容如下: 1.提出“等双剪应力线上δθmax平面复合型裂纹开裂判据”。与其它判据相比较;本判据所预测的裂纹开裂方向更接近于疲劳裂纹扩展试验的结果。2.文中指出:是Z形裂纹的分支方向,而不是其主裂纹方向,在Z形裂纹的KⅠ,KⅡ值中起着支配性的作用。接着提出二个计算Z形裂纹应力强度因子的近似方法。3.为预测复合型疲劳裂纹扩展的寿命,文中提出了一个新的裂纹扩展速率表达式,即折合张应力强度因子指数公式。此式所预测的寿命较接近于实验值。最后,还讨论了应用主应力强度因子K*,应变能释放率G,应变能密度因子S,预测复合型疲劳裂纹扩展的寿命问题。     

考虑钢筋约束效应的开裂混凝土梁的自由振动

从柔度系数和裂纹应力强度因子的基本关系出发，基于Timoshenko梁理论，建立了考虑钢筋约束效应的开裂混凝土梁模型，得到了含裂纹简支梁的固有频率特征方程．通过数值分析，讨论了不同裂纹长度和深度以及钢筋约束效应对梁前三阶固有频率的影响．研究结果表明，开裂混凝土梁在钢筋的约束效应下，其固有频率大于不计及钢筋约束效应的情况...     

基于断裂回转支承对连接铸件的影响

针对目前回转支承开裂问题对连接铸件载荷影响研究较少,阐述了外圈断裂回转支承对连接铸件影响的基本成因,基于断裂力学理论,建立了有裂纹和无裂纹回转支承的有限元分析模型,完成了对外圈开裂后载荷特性分析、裂纹扩展特性分析以及滚动体运动影响分析,获得如下结论:外圈开裂后内圈径向载荷作用将导致开裂两侧螺栓孔位置处切向力发生突变,而径向力保持不变;回转支承开裂对铸件影响主要发生在穿透裂纹形成初期,裂纹源面张开一定间隙后对连接铸件的安全性影响可忽略;外圈裂纹由内向外扩展比由外向内扩展对铸件安全性影响大;开裂后运行回转支承使螺栓孔处位置产生周期放大载荷,降低铸件的使用寿命.对实际工程未及时发现回转支承开裂情况,导致其长时间继续运行,应对连接铸件在开裂位置附近处进行探伤检测.     

钢桥面板顶板与U肋焊缝裂纹类型及扩展特征

为研究顶板与U肋焊缝各类型疲劳裂纹萌生及扩展特征,利用ABAQUS有限元软件建立钢桥面板节段模型,根据最大主应力及其方向分布,分析了不同轮载下的裂纹萌生位置和开裂趋势.结合顶板、U肋的受力与变形特征,利用FRANC2D二维断裂分析软件建立该疲劳细节开裂模型,通过分析扩展路径和应力强度因子,明确顶板与U肋各类型裂纹的受力...     

原颗粒边界问题和热处理裂纹形成原因的研究

业已证实,粉末高温合金中原颗粒边界(PPB)问题严重影响合金性能。本文研究了FGH95合金PPB对淬火裂纹的影响,通过对淬火开裂后样品断口形貌、析出相类型、表面俄歇谱化学成分分析找出淬火时裂纹形成的原因和控制因素。 实验结果和分析表明;造成淬火裂纹形成的两种机制,开裂严重的是由于PPB碳化物及在其外表面形成富氧层破坏合金的连续性,促使沿原颗粒边界断裂。开裂不严重的是由于γ相界析出大块γ′相其周围贫A1,Ti区形成易氧化层,促使沿γ相界断裂。 基于两种机制的提出,可以较好地说明影响淬火裂纹形成的主要原因是氧的污染和不适宜的淬火冷却速度。     

LY12铝合金阳极氧化膜受热后的开裂及其对腐蚀电化学行为的影响

用扫描电子显微镜和电化学方法研究了LY12合金阳极氧化膜受热开裂行为和开裂前后的电化学行为。LY12铝合金阳极氧化膜经沸水封闭后存在网络状非穿透性微裂纹;加热后,裂纹在热应力作用下拓宽并发展成穿透性裂纹。引入了裂纹密度(单位面积上的裂纹总长度)和开裂部分所占的面积比来定量表征氧化膜的开裂程度。氧化膜受热开裂以后,其保护性能显著降低,极化电流增大而阻抗值明显降低;氧化膜耐蚀性的变化与裂纹面积比有关,裂纹面积比增大,阻抗与耐蚀性降低。     

基于质量问题改善的悬置货箱优化设计

通过介绍某型军用越野汽车悬置货箱开裂质量问题,模拟分析开裂工况,对开裂部位结构检查确定引起开裂的主因,基于该货箱开裂多问题多因素的特点,使用平均驱动自由度位移法、应变能分析、敏感度分析、正交试验法等方法进行分析计算,在各种条件约束下确定最优的改善方案.通过CAE虚拟验证和实车验证最终解决了货箱开裂问题.为越野汽车货箱的设计及设计改进提供了参考.     

灰口铸铁焊缝断口分析

通过灰口铸铁同质电弧冷焊焊缝断口宏观与显微分析,对灰口铸铁焊缝裂纹的形成及扩展机理进行了探讨。结果表明：灰口铸铁焊缝冷裂纹开裂主要以准解理断裂方式进行。     

最大主应力与形状改变比能对断裂的影响

分析了裂纹尖端附近的形状改变能密度场和主应力场，结合试验数据研究了最大拉应力与形状改变比能对脆性断裂及断裂方向的影响。认为复合型裂纹的脆性开裂方向主要受形状改变比能的影响，开裂方向靠近形状改变比能取最小的方位，而此处的最大拉应力是影响裂纹开裂的主要因素。     

固体-液体-基底结构中裂纹形貌形成机制

试验发现，在固体膜-液体膜-基底结构中，若固体薄膜具有受压的本征应力，往往会发生开裂破坏，且裂纹呈现正弦波浪状或分叉状,采用细观力学的方法，研究产生此种开裂现象的机制．首先假设两种不同的固体薄膜变形单元，并通过能量的方法研究，结果表明，这两种不同的变形模式单元能同时通过不同的排列，组合成复杂的图纹．以变形模式为基础，给出了固体薄膜中微缺陷扩展成裂纹的准则，解释了产生上述裂纹形貌的机制．最后讨论了裂纹起始时间的预测问题．     

叠层板基体开裂分析的三维半解析有限元法

提出了叠层板基体开裂分析的一种三维半解析有限元方法,该方法能方便地应用于各种形状的基体裂纹问题,且具有精度好,效率高的优点。对于裂纹扩展问题,提出了一种高效的半解析矩阵摄动法。在实例分析中,验证了该方法的精度,同时分析了具体的基体开裂问题。     

钢桥板疲劳裂纹修复进展及合金贴片法研究

为加深对正交异性钢桥面板疲劳开裂问题以及疲劳裂纹修复技术研究的认识,首先对钢桥面板的疲劳开裂特征进行阐述,通过文献调研梳理了钻孔止裂法、加补强板法、热修复法、机械修复法以及组合桥面铺装改进法的相关应用与研究,并探讨各种修复方法的修复机理及适用性。最后展望了智能材料形状记忆合金（shape memory alloy,SMA）在未来钢桥面板疲劳裂纹修复中的应用前景。研究结果表明：钢桥面板疲劳开裂修复受重载交通量大、焊缝数量众多及操作空间狭小等特殊现场环境制约,需根据不同裂纹特征开展针对性修复工作。提出的形状记忆合金修复法在钢桥面板疲劳裂纹修复工作具有前瞻性。其中SMA-CFRP组合贴片利用SMA丝材产生的预应力和CFRP提供的刚度相结合,进一步强化对裂纹开展的抑制效果,而粘贴铁基SMA板在具备以上优点的同时还兼具易施工和低成本的优势。因此采用SMA贴片法可为钢桥面板疲劳裂纹修复提供新思路,有望延长钢桥面板的使用寿命。     

东方红75(54)拖拉机汽缸套内表面中频感应淬火裂纹分析

本文通过对大量东方红75(54)拖拉机汽缸套实样的观察、分析和比较,认为淬火裂纹是内应力瞬时超过材料强度极限时所产生的一种脆性断裂。影响强度和内应力分布的一切因素都将对淬火开裂有程度不同的影响,石墨呈过冷形态是导致开裂的主要原因。具有过冷石墨组织缸套开裂率是不过冷石墨组织缸套开裂率的57倍。铸造应力。机械加工应力及热处理淬火应力对裂纹形成起促进作用。组织中存在的渗碳体和网状铬复合物使基体脆性增加,有利于裂纹的扩展。