热机械循环迭加对断裂寿命及断裂行为的影响

在分析热机械疲劳应力状态基础上，测定了热机械疲劳断裂寿命曲线，并研究了断裂特征行为对热机械循环迭加方式的依赖关系．蠕变裂纹萌生与疲劳裂纹扩展是在具有大应变幅的反相迭加（Ｏｕｔ０６ｐｈａｓｅ）条件下试样断裂主要机制．降低热循环范围的最低温度导致疲劳裂纹萌生及扩展，从而加速了穿晶疲劳断裂过程，降低了断裂寿命．晶界上分布的非金属夹杂物诱发沿晶开裂，但晶内夹杂物对穿晶裂纹扩展过程影响不大．减少或消除非金属夹杂物含量有益于提高工程合金断裂抗力．     

K 4169合金铸件的常温疲劳断裂行为

摘要：
通过在某K4169合金精密大型熔模铸件本体典型承力结构处取样而进行常温疲劳试验,并结合疲劳断口的分析与凝固过程的温度场模拟,对其疲劳断裂机制进行探讨.结果表明,不同结构试样的疲劳寿命差异显著,其疲劳失效与微观疏松缺陷及其分布有关.早期的疲劳失效试样中存在大量的疏松缺陷,而疲劳性能较好的试样的疏松缺陷很少.当疏松缺陷较少时,疲劳裂纹主要沿晶间Laves相和碳化物扩展;当疏松缺陷较多时,裂纹主要经疏松缺陷而加速扩展并导致试样的早期失效.
关键词：
K4169合金; 疲劳断裂; 疏松缺陷; 模拟
中图分类号： TG 111.8
文献标志码： A     

SBS改性沥青基吸水膨胀防水材料的研制

以改性沥青(沥青、SBS、基础油的质量比为100：14：6)为基质，加入吸水物质A或吸水物质B，混合均匀后制成吸水膨胀型防水材料。实验结果表明，以此改性沥青为基质的材料具有好的形状保持能力和耐热能力。当A物质与改性沥青的质量比由0．67增加到1．50时，所研制的材料不具有吸水膨胀性能；当B物质与改性沥青的质量比为0．05—0．11时，所研制的材料的吸水能力适中，具有好的吸水性能；当B物质与改性沥青的质量比为0．05及A物质与改性沥青的质量比为0．15—0．30时，所研制的材料吸水能力适中，性能优良，可用作吸水膨胀材料。材料的吸水膨胀能力随着B物质含量的增加而增大。随着A物质含量的增加，吸水膨胀材料的断裂延伸值、弹性恢复率都有减小的趋势。当B物质与改性沥青的质量比小于0．25时，B物质的加入对改性沥青的断裂延伸值和弹性恢复率影响不大。A物质和B物质复配的效果好于单独使用A物质和B物质的效果。     

C－Mn焊缝裂纹试样低温解理断裂机理

在系列低温下，对Ｃ－Ｍｎ焊缝进行了裂纹张开位移（ＣＯＤ）试验，测量了力学性能和断口微观参数，对疲劳裂纹前端形核并长大的微孔和解理微裂改进行了观察。根据实验结果对Ｃ－Ｍｎ焊缝ＣＯＤ试样的低温解理断裂机理进行了分析，发现在低温区，Ｃ－Ｍｎ焊缝的解理断裂临界事件随温度升高发生由起裂控制，第二相、夹杂物尺寸微裂纹扩展控制和铁素体晶粒尺寸微裂纹扩展控制的转变，并对发生这种转变的微观机制进行了分析。     

谐波齿轮传动小长径比柔轮有限元应力分析

谐波齿轮传动的主要失效形式是柔轮的疲劳断裂,小长径比的柔轮的强度更为薄弱.本文对长径比为0.5的柔轮进行空载情况下的有限元分析,通过对柔轮筒壁三维简化模型的参数进行改进,设计出应力较小的小长径比的柔轮.     

球形非金属夹杂物的应力分析

本文给出了金属中球形非金属夹杂物在外加应力作用下以及基体产生塑性变形后的应力分析结果,讨论了影响夹杂物应力特性的主要影响因素及其对断裂模式的影响,提出夹杂物作为基体解理引发源的必要条件之一是夹杂物与基体界面有足够的结合强度。     

沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝开裂研究

根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点,分别将矩形诱导缝简化为穿透形裂缝和深埋椭圆形裂缝,假定为I型开裂;考虑相邻裂缝的影响．采用虚拟裂缝模型和线弹性断裂力学相结合的方法,建立了诱导缝失稳扩展时的亚临界扩展量和等效应力强度因子的解析表达式．结合碾压混凝土的试验断裂参数,计算了沙牌碾压混凝土拱坝诱导缝的等效强度,并将此结果应用到三维非线性应力场仿真分析中,对沙牌拱坝进行了开裂计算分析．计算结果表明,等效强度可以作为诱导缝的开裂准则．     

Fe--22Mn--0.7CTWIP钢的热塑性与断裂机制

基于Gleeble-1500热力模拟试验机测定了Fe-22Mn-0.7C TWIP钢和Q235钢700~1300益范围内的静态拉伸行为.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针微区分析等技术表征两钢种不同温度下的变形特征和断口形貌.通过分析基体化学成分、相体积分数、晶粒尺寸、凝固缺陷等因素探讨TWIP钢铸态热塑性的变化规律及其影响机制.研究结果表明,Fe-22Mn-0.7C TWIP钢700~1250益范围内的铸态抗拉强度高于Q235,而其断面收缩率低于40%,且断口均以沿枝晶间断裂方式为主.晶粒细化和控制溶质显微偏析有利于提高TWIP钢热塑性,与基体均质性改善有关.此外,增加应变速率TWIP钢拉伸强度和断面收缩率同时增大.     

考虑温度作用下的半刚性沥青路面的疲劳断裂分析

在断裂力学理论的基础上,采用耦合热应力分析的方法借助三维有限元模型,研究分析了大温差作用下基层带裂缝半刚性沥青路面结构的应力强度因子,并与行车荷载作用下的实验结果进行比较分析。研究表明,随着裂缝长度的增加和实验温度的降低,张开型应力强度因子和剪切型应力强度因子不断增加;与行车荷载相比,低温大温差对路面破坏影响更为严重。研究测算结果显示,本研究对沥青路面疲劳寿命的估算预测方法与实际更为接近。     

梯度材料力学研究进展

梯度材料的广泛应用促进了梯度材料力学的深入发展。由于梯度材料在空间上渐变的特征。使得相应的力学行为与常规材料有较大的不同。文章分别就梯度材料力学中的细观模型、裂纹行为、热应力和数值计算方法等几个方面进行了阐述。回顾了近二十年来梯度材料力学所取得的研究成果和应用进展。最后探讨了梯度材料力学所面临的新课题及发展方向。