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相似文献
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1.
针对疲劳载荷造成的不同应力比和频率对船舶与海洋结构中裂纹扩展速率的影响,本文在分析了疲劳裂纹扩展速率几种经验公式的基础上,考虑了不同应力比与不同加载频率的疲劳载荷作用对直线裂纹和弯曲裂纹扩展速率的影响,提出了相应的计算公式;并与经验公式和现有实验数据进行了比较,验证了所提公式的正确性,研究结果可以直接应用于对不同频率、应力比条件下疲劳裂纹扩展速率的预测。结果表明:在同等应力强度因子变化幅值条件下,疲劳裂纹扩展速率随着疲劳载荷应力比和加载频率的增大而增大,在第一阶段增加比较缓慢、在第二和第三阶段增加非常迅速。本文给出的新型Irving公式适用于疲劳载荷作用下线弹性直线、弯曲裂纹扩展的第一、第二、第三阶段,计算结果比原Irving公式的结果更接近实验数据。该新型Irving公式更具有实用性和准确性。  相似文献   

2.
骨疲劳损伤研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
和所有人造的结构材料一样,骨在重复载荷作用下也会发生疲劳 断裂.近年来,在骨疲劳损伤领域的研究已取得较大发展.本文综述了骨 疲劳损伤的一些共同性研究课题,重点包括骨疲劳损伤的特性,基于骨疲 劳微裂纹的损伤评估模型及骨疲劳行为的实验研究结果等.最后提出要 更好理解骨疲劳损伤,修复和再生行为仍然有大量的研究工作需要开展.  相似文献   

3.
《力学与实践》1982,4(2):72-73
.疲劳讨论会1982年10月与中国航空学会合办。内容包括疲劳损伤、疲劳裂纹扩展、疲劳统计及可靠性分析、疲劳载荷谱测试、计数方法、编谱方法、疲劳性能测试、疲劳破坏机理研究等。2.计算结构动力学讨论会1982年四季度,地点 ...  相似文献   

4.
本文用 16 Mn和 A 537 两种普通低合金钢试件,较系统地研究了停歇对疲劳超载迟滞效应的影响。研究表明,疲劳载荷中的停歇对超载迟滞效应有明显影响,其影响的程度大小与停歇时的载荷 P_H,停歇时间 t_H 等因素密切相关;不但可能使试件的疲劳寿命减少,也可能使试件的疲劳寿命增加。在工程结构疲劳设计、分析及应用超载迟滞效应时应予以注意。  相似文献   

5.
停歇对疲劳裂纹扩展超载迟滞效应影响的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文用 16 Mn和 A 537 两种普通低合金钢试件,较系统地研究了停歇对疲劳超载迟滞效应的影响。研究表明,疲劳载荷中的停歇对超载迟滞效应有明显影响,其影响的程度大小与停歇时的载荷 P_H,停歇时间 t_H 等因素密切相关;不但可能使试件的疲劳寿命减少,也可能使试件的疲劳寿命增加。在工程结构疲劳设计、分析及应用超载迟滞效应时应予以注意。  相似文献   

6.
随机载荷下碳纤维薄板增强RC梁试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
黄培彦  赵琛  陈翠峰 《实验力学》2006,21(4):491-496
桥梁等钢筋混凝土结构在运营期所受活载为随机载荷。研究随机载荷作用下碳纤维薄板(Carbon Fiber Laminate简称CFL)片材增强钢筋混凝土构件的疲劳性能,对于采用碳纤维薄板技术加固桥梁等混凝土结构有重要的指导意义。本文通过随机载荷作用下碳纤维薄板增强RC梁的三点弯曲疲劳试验,得到了增强梁的S-N曲线和跨中挠度的演化规律,揭示了随机载荷下增强梁的疲劳破坏机理。随机载荷下碳纤维薄板增强RC梁的破坏模式包括钢筋断裂、碳纤维薄板剥离、混凝土压坏等破坏形态,疲劳破坏过程具有明显的损伤成核、稳定扩展、失稳扩展的三阶段发展规律。  相似文献   

7.
周期激励下单搭接接头强度与振动特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
主要研究汽车轻量化粘接结构在周期性振动载荷激励下强度与振动属性的改变。首先,利用实验手段,研究了振动载荷对单搭接接头疲劳特性的影响,分析了疲劳后接头的强度及模态频率的变化;其次,通过仿真分析方法,建立了基于经典双线性内聚力模型(Cohesive Zone Model)的单搭接接头静态及动态仿真模型,对胶接接头的模态频率、振型及加载开裂过程中胶层单元失效扩展进行模拟,与此同时,探讨了疲劳载荷对胶层内聚力模型的弱化效应。最后,利用SEM电镜分析手段,从微观上分析了粘接接头疲劳损伤及断裂机理。  相似文献   

8.
对WJ-7型铁路弹条扣件系统中的W1型弹条在不同载荷幅值(7.5kN、10kN、12.5kN)下的疲劳性能进行实验研究,通过可靠性研究方法得到了包含存活率的P-F-N曲线(其中P为可靠度,F为弹条扣压力,N为循环次数),提出了不同可靠度的疲劳寿命方程。结果表明弹条扣压力随载荷循环次数衰减,扣压力衰减曲线呈三阶段变化,第二阶段占疲劳寿命的70%,且基本成线性。最后通过线性疲劳积累损伤理论建立了疲劳寿命预测模型,提出了采用微损实验来预测疲劳寿命的方法。  相似文献   

9.
采用有限元法与工程梁理论混合分析方法 ,对偏心载荷作用下的连接件结构进行了细节应力分析 ,确立了其疲劳危险部位。并采用应力严重系数法估算了其疲劳寿命。最后应用模拟结构进行了实验研究 ,结果表明与理论分析吻合良好  相似文献   

10.
细观尺度下岩石热变形破坏的实验研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
谢卫红  高峰  谢和平 《实验力学》2005,20(4):628-634
利用带扫描电镜的高温疲劳试验机等目前最先进的实验手段,实时观测了在温度和载荷同时作用下岩石在单向压缩和和拉伸中微细观结构的变化、缺陷演化方式和变形破坏过程,针对岩石的热膨胀是不可逆的,即它会受加温历史的影响,加热时和冷却后岩石结构有差异的特点,对岩石在温度载荷作用下的细观结构特征和细观破坏机理进行了较为系统的实验研究。得到了在不同载荷和温度作用下岩石中微裂纹萌生、扩展、断裂破坏等各个阶段清晰的SEM图像和数据。结合实时观测得到的数据和高清晰度图片,分析研究了岩石热细观损伤特性,探讨了载荷和温度的变化对岩石细观结构的影响。  相似文献   

11.
该文对承受弯扭组合载荷下的焊接接头危险点焊趾处进行了疲劳应力分析.结合结构应力考察了在比例载荷和非比例载荷下焊趾处临界面上的应力分量;建立了基于结构应力和修改的W hler曲线法的临界面上多轴疲劳寿命估算方法;采用该方法对某管板焊接接头进行了多轴估算,将评定结果与文献中的疲劳试验数据做了比较,同包括欧洲钢结构规范3在内的其他的多轴疲劳评定方法相比,文中提出的多轴寿命估算结果最好,而且该方法具有网格划分不敏感性.  相似文献   

12.
Very high cycle fatigue (VHCF) behaviors of bridge steel (Q345) welded joints were investigated using an ultrasonic fatigue test system at room temperature with a stress ratio R = ?1. The results show that the fatigue strength of welded joints is dropped by an average of 60% comparing to the base metal and the fatigue failure still occurred beyond 107 cycles. The fatigue fracture of welded joints in the low cycle regime generally occurred at the solder while at the heat-affected zone (HAZ) in the very high cycle regime. The fatigue fracture surface was analyzed with scanning electron microscopy (SEM), showing welding defects such as pore, micro-crack and inclusion were the main factors on decreasing the fatigue properties of welded joints. The effect of welding defects on the fatigue behaviors of welded joints was discussed in terms of experimental results and finite element simulations.  相似文献   

13.
The fatigue failure kinetics for welded joints of low-alloyed steel is investigated by analyzing the displacement vector field under high-cyclic loading. Failure accumulation in the heat-affected zone at the mesoscale is found to possess a multi-stage character that is associated with the formation and evolution of mesostructure deformation and fragmentation. Identified are the pertinent parameters that described the mechanical state of welded joints under load.  相似文献   

14.
采用四步法计算了考虑循环载荷中压应力影响的正交异性钢桥面板的肋-面板焊缝表面裂纹扩展。第一步是基于正交异性钢桥面板的疲劳分析模型,计算肋-面板焊缝处的应力,第二步是通过肋-面板焊缝的三维局部模型,用Schwartz-Neumann交替法计算焊缝表面裂纹的应力强度因子分布,第三步是用二维断裂力学模型和增量塑性损伤模型,计算循环载荷中的压应力对裂纹扩展的影响,第四步是用第二步中的三维裂纹分析结果和第三步中的二维断裂力学模型得到的裂纹扩展公式,计算钢桥面板的肋-面板焊缝表面裂纹扩展。计算结果表明,对应于正交异性钢桥面板肋-面板焊缝处的循环应力,本文所用模型的裂纹尖端反向塑性区导致裂纹扩展率增加50%以上。研究结果为正交异性钢桥面板肋-面板焊缝裂纹的疲劳寿命分析提供了研究基础。  相似文献   

15.
A large bulk of experimental data from static tests of sharp and blunt V-notches and from fatigue tests of welded joints are presented in an unified way by using the mean value of the Strain Energy Density (SED) over a given finite-size volume surrounding the highly stressed regions. When the notch is blunt, the control area assumes a crescent shape and R0 is its width as measured along the notch bisector line. In plane problems, when cracks or pointed V-notches are considered, the volume becomes a circle or a circular sector, respectively. The radius R0 depends on material fracture toughness, ultimate tensile strength and Poisson’s ratio in the case of static loads; it depends on the fatigue strength ΔσA of the butt ground welded joints and the Notch Stress Intensity Factor (NSIF) range ΔK1 in the case of welded joints under high cycle fatigue loading (with ΔσA and ΔK1 valid for 5 × 106 cycles).Dealing with welded joints characterised by a plate thickness greater than 6 mm, the final synthesis based on SED summarises nine hundred data taken from the literature while a new synthesis from spot-welded joints under tension and shear loading, characterised by a limited thickness of the main plate, is presented here for the first time (more than two hundred data).Dealing with static tests, about one thousand experimental data as taken from the recent literature are involved in the synthesis. The strong variability of the non-dimensional radius R/R0, ranging from about zero to about 1000, makes the check of the approach based on the mean value of the SED severe.  相似文献   

16.
试验研究了铝合金切口件在4组变幅块谱下、3.5%NaCl溶液中腐蚀疲劳裂纹起始寿命.结果表明,变幅载荷谱中的大超载会显著延长腐蚀疲劳裂纹起始寿命,并且加载顺序具有明显的影响.根据反映大小载荷交互作用的超载腐蚀疲劳裂纹起始寿命曲线和Miner累积损伤定则,建立了变幅载荷下切口件腐蚀疲劳裂纹起始寿命估算模型,应用该模型估算的结果与试验结果相吻合.  相似文献   

17.
以缩径焊接空心球节点为研究对象,运用正交设计法设计了9个试件,试验研究了压弯受力状态下节点的名义抗弯刚度。利用ABAQUS软件建立缩径焊接空心球节点分析模型,采用线性强化应力-应变关系,考虑几何和材料非线性的影响,对压弯受力状态下的缩径焊接空心球节点的抗弯刚度进行了有限元分析,绘制了节点弯矩-转角曲线,得到了节点名义抗弯刚度,验证了有限元模拟的准确性。进而参数化分析了不同因素对节点抗弯刚度的影响。以虚功原理为基础,推导了压弯作用下缩径焊接空心球节点抗弯刚度简化计算公式。结果表明:在本文研究范围内,节点的破坏模式为球凹陷破坏;锥管小径端直径与球径比d/D对节点抗弯刚度的影响最大,球壁厚与球径比t/D的影响次之,锥管长度L的影响最小;本文提出的缩径焊接空心球节点刚度简化计算公式具有一定的精度。  相似文献   

18.
A general theoretical approach based on theory of elasticity is presented in order to define the structural behaviour of riveted and spot welded joints. The new closed form solutions lead to the definition of a joint element useful to FE models of riveted or spot welded multi-spot structures. The objective is an accurate evaluation of the local elastic stiffness of spot joints in FE analysis, which is fundamental to perform a reliable simulation of multi-joint structures and, consequently, a good estimate of loads acting on spots; this makes it possible to introduce structural stress or new general criteria allowing, for example, to predict fatigue behaviour. On the other hand, a low entry of degrees of freedom is needed when several spot joints are present in a complex structure. The goal is to reach a reliable spot region model which can be used as the basis to develop a spot element in FE analysis. In the present paper, based on new closed form solutions, a spot element is introduced, so as to precisely evaluate both local and overall stiffness both of spot welded joints and riveted joints. Based on the stress function approach and the Kirchhoff plate theory in linear elastic hypotheses, closed-form in-plane stress, displacement, moment and transverse shear force solutions are derived for a new bidimensional model, subjected to various types of loads. The capability to simulate spot welds or rivets depends on the definition of two elastic parameters intrinsic in closed form solutions, that tunes the theoretical model according to actual joint behaviour.The proposed joint element combines the precision in the simulation with a very limited number degrees of freedom in the overall finite element model of an actual multi-spot structure.The results obtained using the introduced theoretical framework and spot element approach perfectly match those obtained using very refined FE models and experimental data.  相似文献   

19.
焊趾表面裂纹的形态发展曲线与疲劳寿命预测   总被引:4,自引:0,他引:4  
以作者建立的焊地椭圆表面裂纹应力强度因子数据库以及复杂应力场中焊践半随圆表面裂纹前缘应力强度因子分布计算的基本模式法为基础上,给出了复杂应力场中焊践表面表纹在疲劳扩展过程中形态变化规律及寿命的工程分析方法。  相似文献   

20.
本文基于超声疲劳振动技术,设计了三种焊接接头试样(圆形对接焊接试样及其喷丸处理试样和板状十字焊接试样),并利用超声疲劳试验系统测定了其超高周疲劳性能,实验应力比为-1,频率20kHz,实验在室温条件下进行。实验结果表明,圆形对接焊接接头的疲劳性能高于板状十字焊接接头,喷丸处理能提高焊接接头的疲劳强度。将焊接接头的疲劳性能与对应形状的母材进行对比分析,发现焊接接头的疲劳性能远低于母材。在相同疲劳寿命的条件下,圆形焊接接头试件的疲劳强度仅为母材的45%,十字焊接接头试件仅为母材的29%;圆形对接接头在5×106周次以后,试件仍然发生疲劳断裂,而板状十字焊接接头在超高周区域(107~109周次)存在疲劳极限。超声疲劳断口的扫描电子显微镜分析结果显示,圆形焊接接头试件断口位置主要位于熔合区的焊趾处或焊接接头表面几何非连续处,十字接头试件断口位于焊趾处;焊接接头试件裂纹萌生于焊接缺陷、试样表面夹杂或熔合区的不连续处;喷丸处理对焊接接头的裂纹萌生机制没有显著影响。  相似文献   

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