疲劳裂纹扩展研究综述

对疲劳裂纹,指出了扩展条件和研究方法;分析了控制参量;论述了扩展速率和寿命预测。     

特征构件疲劳裂纹扩展试验研究

由于高强度钢在疲劳断裂过程中很难产生辉纹,给裂纹扩展的研究带来一定的困难。本文在对接焊平板的疲劳断裂试验中,采用降载勾线法制造出"海滩状花纹",借此对裂纹扩展过程中裂纹前缘形状和裂纹扩展速率进行分析,并与Newman-Raju公式的计算结果进行比较。     

腐蚀环境下构件的开裂与裂纹扩展

构件在腐蚀介质中断裂可以在应力强度因子远比KIC小时发生，主要原因是腐蚀 的环境因素诱发了材质的脆化过程或增长了裂纹的扩展速率。     

LZ50车轴钢疲劳裂纹扩展试验研究

完成了连铸和模铸LZ50车轴钢疲劳裂纹扩展试验,得到了两类LZ50车轴钢的疲劳裂纹扩展曲线。采用Paris公式和另一种全范围表达式研究了两种铸造工艺下LZ50车轴钢的疲劳裂纹扩展规律。研究结果表明:Paris公式仅能描述LZ50车轴钢疲劳裂纹稳定扩展阶段的规律;全范围表达式对LZ50车轴钢的全范围疲劳裂纹扩展规律描述较好,且得到的疲劳裂纹扩展门槛值与试验曲线得到的门槛值接近,相对误差小于3%;连铸LZ50车轴钢的疲劳裂纹扩展速率门槛值低于模铸LZ50车轴钢,其疲劳裂纹扩展性能不如模铸LZ50车轴钢。     

3种疲劳裂纹扩展速率模型比较

Paris模型、Walker模型和Forman模型是常用的3种疲劳裂纹扩展速率模型,为比较3种模型在不同应力比下,拟合疲劳裂纹稳定扩展阶段速率的异同,采用标准紧凑拉伸试样进行疲劳裂纹扩展速率试验,由试验数据拟合得到3种模型公式的参数,并进行对比分析。结果表明,3种模型拟合精度均随应力比增大逐渐降低;对于单一应力比下的疲劳裂纹扩展,3种模型均具有较好的精度,但对于不同应力比下的疲劳裂纹扩展,Walker模型的拟合结果随应力比增大略有失真;而Forman模型的拟合结果随应力比增大有较大失真。     

核电含缺陷管道共振下疲劳裂纹扩展速率分析

针对核电一回路含缺陷主管道在内压波动、机械振动状况下,管道会产生明显的振动疲劳效应问题,建立了核电一回路含缺陷管道动态有限元模型研究动态特性对主管道疲劳裂纹扩展速率的影响。运用ABAQUS对核电一回路含缺陷主管道在静态内压和弯矩幅值下进行分析,得到静态裂纹应力强度因子及其前缘应力;然后对主管道在幅值相同的简谐循环载荷作用下进行分析,得到共振疲劳效应下的动态裂纹应力强度因子及其前缘应力;最后运用Paris公式分别得出静态与动态作用下疲劳裂纹扩展速率。研究结果表明:在内压及弯矩下,共振疲劳作用分别会提高裂纹最深点应力强度因子及其前缘应力50%~100%和16%~23%,同时二者分别会提高疲劳裂纹扩展速率将近5倍。     

反复张力下V形切口圆条的表面裂纹的疲劳扩展

研究目的：在相同的反复张力下,研究V形切口圆条表面裂纹的疲劳扩展规律。研究方法：1.构建V形切口圆条模型（图1）,基于线性二次元将模型表面离散成一个个网格点（图2）;2.以AZ-6A-T5镁合金为例,利用J积分计算应力强度因数,利用NASGRO裂纹增长率模拟裂纹的疲劳扩展;3.通过研究不同的裂纹纵横比和对应的应力强度因数之间的相关性来研究裂纹的扩展。重要结论：1.在裂纹扩展时裂纹纵横比的初始值对断裂形状的发展有重要影响;2.裂纹纵横比对疲劳负荷寿命的作用比缺口半径更加明显;3.当裂纹前缘演变成一条直线形时可观察到不稳定的裂纹扩展;4.裂纹深度一定时,断裂纵横比越小,疲劳负荷寿命越短;5.当裂纹纵横比为0.6-0.7时,出现了不稳定的裂纹扩展。     

一种Ni—Cr奥氏体钢蠕变裂纹扩展抗力的研究

本文通过对石油化工厂中常用于制造转化炉管的奥氏体耐热钢 HK40和 HP40合金,在1144K 温变下进行恒载蠕变裂纹扩展试验,发现蠕变裂纹扩展性能与 Ni元素的含量关系很大。为此,本文着重探讨了 Ni 对蠕变裂纹扩展抗力的影响。结果表明,Ni 量增加,蠕变裂纹扩展抗力增强,即 HP40合金的蠕变裂纹扩展性能好于HK40。     

多轴载荷作用下表面裂纹的疲劳扩展

通过对圆柱体直前缘表面裂纹在循环拉伸与循环扭转载荷共同作用下的扩展规律进行实验研究,分析了不同载荷曲线相位差、以及拉扭应力幅度对表面裂纹扩展路径、疲劳寿命和裂纹扩展速率的影响。结果表明:不同的相位差对裂纹扩展行为有着非常重要的影响。初始阶段的裂纹扩展主要受到剪应力幅度的影响,后继扩展则依赖于轴向应力幅度。拉应力和剪应力的增加均会增加裂纹扩展速率,但轴向应力幅度变化的影响大于剪切应力幅度。     

Effect of cathodic protection on the fatigue crack growth behavior of low carbon alloy steels

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣａｔｈｏｄｉｃｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｓａｎｕｓｅｆｕｌｍｅｔｈｏｄｔｏｐｒｅｖｅｎｔｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｒｏｍｃｏｒｏｄｉｎｇｉｎｍａｒｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌ...     

E40船板钢焊接接头组织性能分析

对13 mm厚E40船板钢进行焊接,测定了焊接接头不同位置的力学性能,并观察了焊接接头不同位置的显微组织,结果表明,在焊缝区域晶粒较为粗大,焊缝厚度中心为铁素体和珠光体,焊缝上表面为粗大的柱状晶,导致此处的韧性较差,硬度较低;在焊缝厚度方向的中心位置向一侧母材偏移4 mm后为热影响区的过热区,此位置的组织中存在大量的魏氏组织,故硬度较高,但不利于韧性的改善;偏移6~8 mm后进入热影响区的正火区,组织为细小的铁素体与珠光体,因此硬度大幅降低;偏移10 mm后由于受到热应变失效脆化影响该处的硬度达到最高值,此处组织为粗化的针状铁素体与准多边形铁素体;由焊缝中心偏移12 mm后进入母材区,其低温韧性基本等于母材。     

低碳高强船板钢连续冷却转变规律研究

以低碳高强船板钢为研究对象,用热膨胀法、金相法测得了试验钢的连续冷却转变曲线,并对试验钢连续转变曲线CCT测定过程的各个冷却速度下的显微组织分别予以讨论。结果表明,尽管试验钢连续转变曲线CCT测定过程出现组织多元化、形成机制复杂化的现象,但仍然可以按照相变组织简单归类为多边形铁素体(PF)和珠光体(P)、退化珠光体(PD)、贝氏体(B)、马氏体(M)。其中PF和P为近似平衡态相变,因PD的形成需要局部或一定的过冷度,故它是非平衡转变产物。     

Simulation and Reasonable Design of Bridge Steel Fenders to Reduce Ship Impacts

Steel fenders are increasingly used for ship-impact resistance structures in the design of navigable bridges. As an important approach to investigating this anti-impact structure effectiveness to reduce influences of vessel impact, simulation analyses are still not perfect yet. So this paper is intended to discuss several issues related to ship collision simulations, including steel constitutive relationship, connections between steel box and pile cap, contacts definition and friction consideration, and the determination of impact waterlines and angles. Consequently based on two examples of ship-steel fender-bridge structure systems, some conclusions about effectiveness and design of fenders to reduce ship impact are drawn.     

Simulation and Reasonable Design of Bridge Steel Fenders to Reduce Ship Impacts

Steel fenders are increasingly used for ship-impact resistance structures in the design of navigable bridges. As an important approach to investigating this anti-impact structure effectiveness to reduce influences of vessel impact, simulation analyses are still not perfect yet. So this paper is intended to discuss several issues related to ship collision simulations, including steel constitutive relationship, connections between steel box and pile cap, contacts definition and friction consideration, and the determination of impact waterlines and angles. Consequently based on two examples of ship-steel fender-bridge structure systems, some conclusions about effectiveness and design of fenders to reduce ship impact are drawn.     

Acoustic Emission Monitoring of Fatigue Crack Growth in a Slender Web of Bridge Girder

ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆＦａｔｉｇｕｅＣｒａｃｋＧｒｏｗｔｈｉｎａＳｌｅｎｄｅｒＷｅｂｏｆＢｒｉｄｇｅＧｉｒｄｅｒＹａｎＴｉｎｇｈｕ（颜廷虎）ＺｈｏｎｇＢｉｎｇｌｉｎ（钟秉林）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃ...     

N80钢在中性介质中垢下腐蚀机理的研究

碳钢管线在水的集输过程中常常发生了局部腐蚀,在NaHCO3-NaCl为中性介质的溶液里,研究侵蚀性阴离子对N80钢垢下腐蚀的机理以及腐蚀产物对电极电化学行为的影响。     

Cr12MoV模具钢电化学特性研究

采用正交设计等实验设计方法研究Cr12MoV模具钢的电化学特性．利用Tafel曲线等常用电化学分析方法分析和讨论Cr12MoV模具钢的腐蚀速度和钝化等电化学腐蚀特性，为Cr12MoV模具钢耐蚀性的进一步研究打下一定的基础．高电位阳极极化曲线发现Cr12MoV模具钢在硫酸腐蚀介质中，当腐蚀电位处于30-35V之间时有一个稳态腐蚀区，在这个区域内进行抛光时电流相对稳定，可以获得比较理想的抛光效果．     

中原板裂纹的控制与实践

通过以恒温恒速浇注为中心的生产组织方式,控制钢水成分;通过提高连铸机结晶器制作质量及强化检查制度,调整结晶器振动参数,控制结晶器液面波动;改善结晶器水质及降低进水温度,改善二冷水质,减少喷嘴堵塞;使用稀土包芯线.通过以上措施使2003年中厚析裂纹发生率控制在2%以下,同时中厚板轧后废品量比2002年降低了53%.     

基于Q235生产工艺实施B级船板的试验轧制

测试了Q235碳素钢板与B级船板的性能差距,通过成分设计和控制轧制,在试验轧机上开发了B级船板钢,性能达到中国船级社的要求。分析表明:严格控制S,P的含量,并进行适当的控轧,可以显著提高船板的冲击韧性,并使组织更加均匀和细化。