【摘 要】
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对1.25Cr0.5M0钢进行了一系列的高温疲劳蠕变试验,建立了540℃和520℃下第一、二类疲劳蠕变断裂特征图,研究了温度、应力幅和平均应力等因素对疲劳蠕变行为和寿命的影响.结果表明,在不同温度下断裂寿命对应力幅、平均应力的依赖关系基本一致.当应力幅大于平均应力时,循环蠕变是造成材料寿命快速下降的主要原因;当应力幅远小于平均应力时,静蠕变是材料寿命缓慢下降的主要原因;当应力幅略小于平均应力时,循
【机 构】
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国家压力容器与管道安全工程技术研究中心(合肥通用机械研究院) 合肥 230031 浙江大学化机研究所 杭州 310027
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对1.25Cr0.5M0钢进行了一系列的高温疲劳蠕变试验,建立了540℃和520℃下第一、二类疲劳蠕变断裂特征图,研究了温度、应力幅和平均应力等因素对疲劳蠕变行为和寿命的影响.结果表明,在不同温度下断裂寿命对应力幅、平均应力的依赖关系基本一致.当应力幅大于平均应力时,循环蠕变是造成材料寿命快速下降的主要原因;当应力幅远小于平均应力时,静蠕变是材料寿命缓慢下降的主要原因;当应力幅略小于平均应力时,循环蠕变和静蠕变共同造成材料的延性耗竭,即发生了激烈的疲劳蠕变交互作用.在此基础上,提出了以应力幅大于等于平均应力作为材料免于蠕变失效评定的条件.另外,材料断裂寿命对温度、应力幅、平均应力的复杂依赖关系可以由第二类断裂特征图得到解释.
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考虑多晶体材料晶粒尺寸和取向的随机性和由此造成的材料弹性与塑性性质的微观各向异性和局部非均匀性,采用多晶集合体模型(1)用晶体塑性理论描述多晶体中各晶粒的塑性性质,对多晶体中的变形和应力的不均匀性作了计算分析;(2)在晶体塑性分析的基础上应用一个双参数破坏准则给出了多晶铝微观破坏过程的数值模拟;(3)构造了SiC颗粒增强铝金属基复合材料模型,模拟了材料的不均匀变形和破坏的过程.通过晶体塑性理论、破
进行了316L不锈钢扩散连接接头的疲劳实验,在微米尺度上观察了接头疲劳过程中界面微孔隙和晶粒内的变化,分析了扩散连接界面疲劳断裂的微观机理.结果表明:在疲劳载荷下,扩散连接界面上的大部分微孔隙先变宽而非沿界面扩展,只有小部分位于窄长形的晶粒边界处的微孔隙沿界面扩展.沿界面扩展的微孔隙,当扩展到界面与晶界交接处时,扩展方向转为沿晶界而非沿界面扩展.裂纹产生于界面和晶界处,但裂纹沿界面扩展先于沿晶界扩
测量了Al-Mg-Si合金在不同等效应力幅下非比例多轴等效应力-疲劳寿命曲线,研究了材料的疲劳性能.结果表明:随等效应力幅的降低,铝合金的疲劳寿命增加,疲劳寿命对等效应力幅的敏感性也减弱;逻辑在透射电镜下对疲劳试样显微结构的观察发现:在不同等效应力幅下多轴非比例加载疲劳试样的位错结构有显著差别,位错结构由交叉的滑移线,过渡为交叉的滑移带,进而过渡为"迷宫"状;随着等效应力幅的增大,位错密度逐渐增高
采用层状结构中铆钉的两种表现形式(详细杆元和简化的弹簧元)的不同组合,分析了单筋条加筋板中的铆钉力、钉位移和应力强度因子(SIF).结果表明,只要接近裂纹的两个铆钉用详细的杆元表示,组合方式对钉载和层间相对钉位移影响不大;铆钉性能对SIF的影响很小,而直径对其影响很大.对于含多处损伤(MSD)的多筋条加筋板,相对于单裂纹,MSD会明显增加SIF.最后基于SIF的数值结果,计算了多筋条加筋板的剩余强
运用Cauchy核的奇异积分方程的数值方法研究了具有任意形状裂纹的复合材料在压头无摩擦作用下的接触问题,给出了不连续位移的微分和压头下的压力导致的带Cauchy核的积分形式的Kolosov-Muskhelishvili复势,并进一步将所考虑问题转化为Cauchy核的奇异积分方程组,最后给出了带垂直裂纹的复合材料在光滑平底压头作用下的数值结果.结果表明:压头基底附近的垂直裂纹对压头下方的压力分布没有
系统地研究了不同取向铜单晶体在常塑性应变幅下循环变形的疲劳极限.结果表明,铜单晶体的晶体取向强烈地影响其疲劳极限.随着晶体取向逐渐靠近标准取向三角形顶角[001]或[111],疲劳极限逐步升高,并在[111]处达到最大值;而当晶体取向移向三角形顶角[011]时,疲劳极限逐步降低.这种疲劳极限的取向效应与晶体在低塑性应变幅下形成的不同位错结构密切相关.当多滑移变形是晶体变形中的主要方式并最终形成稳定
用三点弯曲实验测定Ti-6Al-4V合金双态和网篮两种典型组织中的疲劳裂纹扩展速率曲线,研究了合金的疲劳裂纹扩展行为.结果表明,R=0.1时,网篮组织Ti-6Al-4V合金的裂纹扩展曲线大致可分成两段直线,其疲劳裂纹扩展速率较低,对裂纹扩展的阻力较大,而且在裂纹长度已远大于其组织结构尺寸时仍表现出一种类似于短裂纹的效应.在光学显微镜下发现,网篮组织的裂纹扩展路径比双态组织更加曲折,并出现严重分支,
在过去的80多年中,二维断裂理论已经发展得相当完善,并在一些特定的工程中得到很好的应用.但是对于复杂环境中的复杂三维结构,二维断裂理论具有很大的局限性.上个世纪90年代,Guo基于变形理论和能量理论,通过引入离面应力约束因子Tz建立三维断裂理论.三维断裂理论能准确预测含有缺陷的复杂工程结构的断裂问题.通过与三维疲劳理论的结合,三维疲劳理论和断裂理论发展成统一的三维疲劳断裂理论.概要地阐述了疲劳断裂
使用旋转弯曲疲劳实验方法研究了两种不同洁净度水平的42CrMo钢在不同强度水平下的疲劳性能.结果表明,当抗拉强度为1500MPa级时,两种不同洁净度的42CrMo钢的条件疲劳强度(10)差别不大;当抗拉强度提高到2000MPa级时,高洁净度的42CrMo钢的疲劳强度明显高于低洁净度42CrMo钢.在2000MPa级的高强度水平下,疲劳裂纹大多起源于试样表层的非金属夹杂物,而在1500MPa级的低强
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