受接触载荷作用的齿面下分叉裂纹扩展分析

利用裂纹面的边界条件建立起奇异积分方程,然后通过对奇异积分方程采用数值解,计算了受赫芝接触应力作用的齿面下分叉裂纹尖端的应力强度因子,最后用裂纹扩展理论对疲劳裂纹的扩展方向进行了分析。结果认为分叉裂纹将以与斜裂纹段约成60°角的方向向齿面扩展。     

楔形钻齿作用下岩石破碎及微观劣化过程

从理论分析和数值模拟两方面研究楔形钻齿侵入岩石过程中径向裂纹和侧向裂纹的扩展情况。首先根据Marshall的试验研究,分析考虑钻井液压力、侧压作用下岩石在楔形钻齿侵入过程中径向裂纹与侧向裂纹的极限长度公式和最佳齿间距公式,讨论钻井液压力、侧压和齿间距对裂纹扩展的影响;然后利用离散单元方法(PFC2D)研究楔形钻齿侵入过程中岩石的失效以及裂纹扩展情况。研究表明:随着侧压增大,临界侵入深度变大;钻齿下方的损伤区域变小,并且损伤区域变得相对比较平坦,不再凸入岩石内部;钻井液压力增大对径向裂纹的扩展以及损伤区域的扩大有促进作用,径向裂纹长度以及损伤区域随钻井液压力的增大而增大,但损伤区域随着钻井液压力的增大越来越凸入岩石内部;钻井液压力对侧向裂纹的萌生和扩展有抑制作用;合理的齿间距可以产生侧向裂纹重叠区,促进岩石的破碎,提高破岩效率;理论分析结果和数值仿真结果较一致。     

多冲载荷下过载对随后裂纹扩展的影响

对作用于12CrNi3A钢的多冲过载对随后裂纹扩展的影响进行了研究。结果表明,多冲载荷下过载同样存在着裂纹扩展延迟效应,且与过载时的冲击速度有关。根据实验结果对过载延迟的机制进行了初步探讨。     

流变行为影响接触疲劳的特征

通过对滚子接触疲劳试验数据的分析,探讨了润滑剂的流变行为对疲劳点蚀的影响。提出了裂纹扩展机制。表面裂纹的萌生期取决于弹性流体动力润滑的膜厚比。裂纹扩展速率取决于润滑剂的流变行为。用施加外载荷的方法验证了裂纹萌生和扩展中的弹流效应和流变效应。     

复杂应力状态下球墨铸铁断裂试验的断口分析

通过对复杂应力状态下LZQT400-15球墨铸铁断裂破坏试验试件断口的宏观以及细观分析,得到了不同应力状态下球墨铸铁的断裂形式：单向拉伸时为正断,单轴压缩时为无孔洞影响的剪切断裂,纯扭时为有孔洞影响的剪切断裂,拉/扭组合时为混合型断裂。探讨了各种断裂形式内在的断裂机理及裂纹的形成与扩展过程。     

石墨和碳化物形态对高镍奥氏体球铁抗热冲击性能的影响

本文论述了合金元素Si,Cr,Mo对含Ni20％的高镍奥氏体球墨铸铁抗热冲击性能的影响,揭示了石墨和碳化物形态与热冲击疲劳裂纹扩展方式和扩展速率之间的关系。发现石墨呈球状时热冲击疲劳裂纹为晶界型裂纹,抗热冲击性能最好;呈片状时为穿晶型裂纹,抗热冲击性能最差,呈枝晶状时为(晶界加穿晶)混合型裂纹,抗热冲击性能介于前二者之间.加入适量的Cr,Mo,Si可显著地提高抗热冲击性能。     

复杂应力耦合作用下斜拉桥正交异性桥面板疲劳断裂

为研究随机车辆荷载与焊接残余应力等复杂应力耦合作用下,斜拉桥主梁正交异性桥面板焊接细节的疲劳断裂性能,以苏通长江大桥为工程背景,在调研统计交通量的基础上,基于Monte-Carlo 法建立随机车辆荷载模型,分析随机车辆荷载作用下正交异性桥面板焊接细节的力学行为;基于ANSYS有限元软件,建立焊接细节热分析模型,模拟焊接...     

复合应力状态下砂岩损伤演化与裂纹扩展特征试验研究

为从细观尺度上研究复合应力状态下岩石中裂纹的扩展,采用数字图像相关技术,对砂岩人字形切槽巴西圆盘试件展开试验研究。基于试验中获取的试件在加载全程中的裂缝开口位移、全场域的应变场和位移场的分布和演变规律,对岩石的损伤演化及裂纹扩展机制和特征进行分析。结果表明:复合应力状态下岩石的损伤演化具有明显的阶段性;主要断裂形态为翼裂纹和次生裂纹,均为拉剪复合型裂纹;翼裂纹起裂位置随加载角度增大向试件中心靠近,沿曲线路径向加载点扩展,扩展中主导机制为拉伸;次生裂纹从柱面边缘起裂,以较平直路径向切缝尖端或切缝上某处扩展,扩展过程快速而不稳定,拉伸与剪切在其扩展机制中所占比重随加载角度变化。     

振荡条件下竖直微槽群内接触线变化特性

借助于高速摄像机,对不同结构毛细微槽内三相接触线的变化特性进行了实验研究。研究表明:高热流密度加热情况下,微槽内薄液膜区域会沿着微槽轴向发生攀爬和收缩的趋势,三相接触线会发生周期性振动;液池内工质处于微幅振荡状态时,微槽内接触线长度大于工质处于静止状态时的长度;随着微槽宽度的增加,三相接触线长度会逐渐增加;随着微槽深度的增加,三角形区域润湿长度也会逐渐增加;微槽越宽或者越深,三角形区域润湿长度增加越明显。     

汽车变速器不对称接合齿的设计

目前在轿车的整体开发中,对变速器换挡的操作舒适性和运转的噪声控制,有着更加严格的要求.而变速器与此两项性能直接相关的是同步器组件.因此,针对作为同步器组件的接合齿的结构进行创新设计和研究,对提升变速器总体性能乃至整车的整体性能都有重要的意义.文章依据产品开发实例,通过同步器结构的比较,并对换挡冲击进行理论分析和试验验证,阐述了不对称接合齿结构设计的设计思想和计算方法.     

压应力下脆性椭圆型裂纹的断裂规律

以张型斜裂纹为模型,用理论与实验相结合的方法,研究了脆性材料椭圆裂纹在压应力作用下的断裂规律.采用含不同钝化度和处在不同倾角上的中心预制裂纹的石膏试件为实验对象,该试件受单向压缩加载作用;理论上,采用平面裂纹问题在椭圆坐标下的应力场复变函数解答,并依据最大拉应力破坏准则,对该解进行了分析,指出了传统观点认为裂纹开裂总是出现在尖端附近的局限性,并给出了考虑裂纹几何效应的临界压应力关系.研究结果表明在非闭合条件下,椭圆裂纹的开裂位置和开裂角都不是一个常数,而是随着裂纹倾角和裂纹钝化程度的变化而变化;理论分析结果与实验结果基本吻合,从而证明了实验分析与理论分析是正确的.     

高速冲击载荷下块体Zr基非晶合金断裂行为研究

利用自制高速冲击加载实验装置(ε104 s-1)研究了块体Zr基非晶合金的室温断裂行为;利用扫描电子显微镜对冲击后块体Zr基非晶合金进行微观形貌分析,对比研究了其在高速冲击载荷下ε约为102～103 s-1时断裂行为的差异.研究结果表明:高速冲击载荷下,块体Zr基非晶合金断面表现为类蜂窝状花样、胞腔状花样、脉状花样、熔覆和液滴等形貌;与ε约为102～103 s-1时相比,块体Zr基非晶合金在高速冲击载荷下的断口形貌更为粗糙,脉纹花样方向杂乱,主剪切带黏度降低程度更大,熔覆和液滴形貌尺寸更大,类蜂窝状花样底部具有微孔洞、非晶碎粒和裂纹.     

复杂裂缝条件下压裂井压力动态分析

建立了考虑裂缝形状和导流能力变化的压裂井不稳定渗流的数学模型,并采用有限元方法求解,获得了井底压力随时间的变化规律。同时绘制了相应的压力动态曲线,并对曲线的特征和影响因素进行了分析。研究结果表明:圆形封闭地层压裂井的压力动态曲线可以划分为6个流动阶段;在相同裂缝开口宽度和相同裂缝长度的条件下,与矩形裂缝相比,楔形裂缝压力消耗大,表现为无因次压力及压力导数曲线较高;在相同裂缝开口渗透率的条件下,与导流能力呈线性降低的裂缝以及常导流能力裂缝相比,导流能力呈幂指数降低的裂缝压力消耗最大,表现为无因次压力及压力导数曲线最高。     

冲击载荷下混凝土破坏过程数值模拟

用二维梁-颗粒模型BPM2D(Beam-Particle Model in Two dimensions)模拟了混凝土动态破坏过程.梁-颗粒模型BPM2D是在离散元法基础上,结合有限元法开发的二维数值计算模型. 在模型中用三种类型梁单元形成混凝土数值试样.每种类型梁单元的力学性质均按韦伯(Weibull) 分布随机赋值以模拟混凝土细观结构的非均匀性,同时梁单元的强度随应变率不同而变化.利用此模型分析了混凝土板在弹体冲击条件下的破坏过程,并给出不同弹体初始速度条件下混凝土内部应力波传播过程.通过将计算结果与实验数据相比较,表明梁-颗粒模型可有效应用于计算和模拟脆性材料动态破坏问题.     

鞍钢1700初轧机蓄势器的断裂控制

利用断裂力学的理论对鞍钢1700初轧机蓄势器确定了疲劳裂纹扩展参数,估算出疲劳裂纹扩展寿命,制成蓄势器的断裂控制图,以达到在延长探伤周期内,蓄势器能够安全服役的目的。可供轧钢厂工程技术人员参考。     

复杂致密储层裂缝特征研究

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层是一类典型的复杂致密油藏,奥陶系地层经过多期构造运动和古岩溶共同作用形成的岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏,其中的一间房组和鹰山组储层以灰岩和白云岩为主,属于超低孔超低渗复杂致密储层。根据岩芯资料分析,一间房组岩芯分析孔隙度低于2% 的占90%,鹰山组岩芯孔隙度低于2% 的占67.3%,平均基质孔隙度约1.69%。露头、岩芯以及镜下薄片观察发现,在此类储层中,基质基本不具有储渗意义,绝大部分油气是储存在成岩后期产生的溶洞和裂缝中。储集空间是以构造变形产生的构造裂缝与岩溶作用形成的孔、洞、缝为主,其中洞穴是本区储层最主要的储集空间。裂缝具有双重作用,既是重要的储集空间,又是洞穴和裂缝连通的关键通道。裂缝和溶洞也是这类储层储集空间形态多样、大小悬殊、分布不均、具有很强的非均质性的根本原因。本文重点对一间房和鹰山组裂缝性进行了研究,分析裂缝测井响应特征,裂缝发育和分布规律,采用序贯高斯随机建模方法建立裂缝孔隙度、张开度和渗透率的三维分布模型,模拟结果表明,裂缝对渗透率的改造作用特别大,说明裂缝在储层储渗方面起着重要作用。     

复合地基中碎石桩的桩端土挤密特征

利用原位测试获得的碎石桩和挤密桩间土资料评价碎石桩复合地基的处理效果同时，动力触探曲线也展现了各种不同的桩端土挤密特征．通过工程实例，划分了桩端土挤密类型，分析了影响因素．这不仅为控制复合地基施工质量提供了帮助，同时也为工程质量监理提供了依据．     

市场条件下中国石油产业的发展方向

为了保障我国的石油安全，规避国际油价波动风险以及取得在国际市场上的价格发言权，上海期货交易所上市了燃料油期货。但从其上市后一段时间的表现看令人难以满意，其深层次的原因在于我国转型时期特殊的体制导致的市场体系不完善，所以我们应探索具有中国国情的石油产业发展道路。