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缺口件疲劳寿命分布预测的有效应力法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文提出了一种由光滑件疲劳寿命试验数据预测缺口件疲劳寿命分布的有效应力法。该方法中缺口件的裂纹可能萌生表面被分解成一个个微元,整个表面可看成是这些微元组成的一个串联模型,按照串联概率失效模型,缺口件的疲劳强度失效概率就可以由各微元的疲劳强度失效概率计算得到,其中微元的疲劳强度失效概率是由光滑件的疲劳强度失效概率通过最弱环节理论计算得到的。在缺口件的疲劳强度失效概率表达式中,引入了有效应力的概念,用它查取光滑件的疲劳寿命试验数据就可以直接得到缺口件的疲劳寿命分布。该方法可以同时考虑到应力梯度和试件尺寸对缺口件疲劳寿命分布的影响。进行了材料LY12CZ的带中心孔缺口件的寿命算例分析,预测结果和试验结果吻合良好,表明该方法是有效的。 相似文献
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为了研究不同应力状态和应变率条件下镁合金MB2的拉伸破坏行为,利用材料试验机和分离式Hopkinson拉杆(SHTB),对镁合金MB2的光滑及缺口圆柱试件进行了动静态拉伸加载;拟合得到了镁合金MB2的动静态拉伸本构关系,建立了其修正的Johnson-Cook失效破坏准则,并对不同试件的拉伸破坏行为进行了数值模拟;利用SEM对宏观破坏模式对应的微观损伤机理进行了分析。结果表明,随着应力三轴度的增加,镁合金MB2的等效破坏应变先增大后减小,宏观破坏模式由剪切转为正拉断,微观损伤机制由混合断裂转变为韧窝断裂;而随着应变率的增加,等效破坏应变不断减小,破坏模式不发生改变。Johnson-Cook本构关系和修正后的Johnson-Cook失效破坏准则能较好地拟合动态静态拉伸实验结果并预测不同试件的杯锥形破坏特征。 相似文献
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首次对碳/碳复合材料T型结构件进行了悬臂梁弯曲试验。通过化学气相沉积工艺制备了宽度为40mm的T40试件和宽度为50mm的T50试件,分别对两种试件的损伤失效模式和弯曲应力进行了研究;根据结构破坏区域的应变随载荷增加的变化规律,得到了结构在弯曲过程中的损伤失效进程。结果发现,在悬臂梁弯曲载荷作用下,结构处于正应力和剪应力耦合状态,耦合应力会使宽厚比较小的结构件容易在腹板根部出现局部失稳现象。应用横力弯曲理论对结构破坏截面上腹板边缘的正应力和面内剪切应力进行了简单计算。结果表明:屈曲失效的T50试件比剪切型破坏的T40试件的最大弯曲正应力小22.93%,说明屈曲失效会使结构的弯曲强度大幅下降;而T50试件的最大剪切应力比T40试件的高31.46%,说明屈曲失效主要由材料的剪切性能控制。最后通过有限元方法对T50试件在发生剪切型破坏时的最大弯曲正应力进行了计算,计算结果与试验中发生压缩剪切破坏的T40试件相比仅相差3%,可以较好地表征T50试件的弯曲强度。 相似文献
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碳纤维增强混凝土缺口梁承载力试验研究 总被引:18,自引:2,他引:16
利用纤维薄板对混凝土构件进行加固或修补以提高其承载能力及延长使用寿命是一种新的先进补强方法。本文通过改变试件的缺口高度(α0)和纤维薄板长度(LX),对素混凝土以及碳纤维薄板增强混凝土三点弯曲缺口梁试件进行对比试验研究,探讨两种梁的破坏机理及其极限承载力。试验及分析结果表明,采用碳纤维薄板外贴在梁的底部可提高梁 的整体刚度和强度,抑制混凝土中裂缝的扩展,改变梁的破坏模式,并大大提高其极限承载能力(可提高1.7-6.9倍)。 相似文献
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为确定滚压和焊接钛合金导管的振动疲劳极限寿命,采用HB5277-84规定的振动疲劳试验方法和失效准则。分别利用激光位移传感器和电阻应变片测定了试件的第一阶频率和规定加速度载荷激励下的试件悬臂端位移及试件根部的应变。试验发现:对于具有连接特性的试件在进行定频振动疲劳试验初期,试件第一阶响应频率快速下降,此时试件并未发生裸眼可见破坏和裂纹。为满足产品定寿要求,采用逐级增加试验载荷进行扫频振动试验,直至试件频率稳定以及根部应变和端部位移达到试验要求后,再进行正式定频振动疲劳试验,仍采用依据频率下降1%作为失效准则完成了所用规定试验。 相似文献
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薄膜涂层材料界面纯剪破坏标准试验法的开发 总被引:2,自引:0,他引:2
界面强度是薄膜涂层材料的最重要的性能指标之一,目前尚缺乏有效的测量方法。测量界面强度的主要困难在于寻求一种便于试验的试件形状和加载方式,使得界面上能够产生不同的应力状态,即在不同的剥离应力和剪应力比的状态下发生破坏。本文采用有限元数值分析(ABAQUS),研究了几种具有简单几何形状的试件的界面应力,并基于大量的数值试验,设计了剪应力为破坏支配因素的试件形状和加载方式,并且给出了便于应用的最大界面剪应力的经验估算公式。该经验公式可以适用于各种材料组合和薄膜涂层的厚度。研究结果表明,通过对薄膜涂层材料试件的基体引入缺口以产生应力集中,进行普通的四点弯曲试验,可以进行剪应力占支配地位的界面破坏试验。利用本文提出的试件形状和相应的最大界面剪应力经验公式,可以通过破坏试验简单地得到界面的剪切强度。 相似文献
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分别对6061铝合金和7075铝合金材料的缺口圆棒试件和凹槽平板试件进行准静态拉伸试验,并采用ABAQUS软件对拉伸过程进行数值模拟。模拟结果与试验测试结果吻合很好,验证了有限元模型的合理性和可靠性。通过有限元模拟,分别给出了不同试件的应力三轴度和罗德参数随等效塑性应变的变化曲线以及两种材料的失效轨迹,并对它们进行了分析讨论。结果表明:形状相同、材料性质不同的试件,应力三轴度的演化规律不同;材料的失效应变受应力三轴度和罗德参数的影响,并且不同性质的材料对罗德参数的敏感性不同。 相似文献
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Miao Yingkai 《力学与实践》2015,37(5):658
雨伞是依靠伞柄上弹簧的弹力撑开的, 同时弹簧也将自身举了起来. 在重力的作用下, 弹簧怎么可能自举呢?伞骨和弹簧组成的特殊结构是弹簧能够自举, 雨伞能撑开的关键. 本文与实践相结合, 运用力学知识对雨伞自动撑开的原理进行了分析. 相似文献
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本文研究了提升机卷筒中间支环对钢丝绳绳圈张力系数的影响,从能量角度提出了计算原则,导出计算钢丝绳绳圈张力系数的公式. 相似文献
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用电阻量测方法研究蠕变状态下的金属损伤 总被引:3,自引:0,他引:3
Lokochtchenko A. M 《力学学报》1992,24(2):191-196
本文建议一种量测蠕变下金属损伤的方法。与其它方法相比,这个方法可用于进行在蠕变试验过程中的损伤测量,而无需使试件卸载或冷却。用此方法对试验数据进行加工就可得到在蠕变过程中的试验损伤曲线。对这些曲线的分析导致结论:材料破坏时的损伤是所加应力的递减函数。这一结论是以前所得理论结果的试验验证。 相似文献
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利用非定常变换将流体流动的复杂区域变到一个固定的矩形计算区域,然后用高效的数值方法对此强非线性问题进行积分.由于变换本身是随自由面变化而变化,刻画这一变换的参数将作为未知量与其它待求流动参数在积分过程中同时求得.本方法对流动问题不作任何限制,可以计算非常复杂的自由粘性流动问题. 相似文献
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界面端附近裂纹的应力强度因子 总被引:4,自引:1,他引:3
结合材料的断裂形式可分为从界面端产生裂纹(沿界面或向母材内部层折)然后断裂与稍稍离开界面端处产生裂纹然后断裂这两种情况,在金属/陶瓷类结合材料中,后者出现的概率更大,本文利用结合材料界面端的奇异应力场和叠加原理,给出了界面端附近裂纹的应力强度因子近似计算公式,并用边界元数值计算验证了其有效性。 相似文献