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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
回火温度对40Cr钢疲劳裂纹萌生寿命的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
用系统分析的方法,通过三点弯曲疲劳试验,以数值描述的方式,在线跟踪了40Cr钢及其在三种回火温度下疲劳裂纹萌生过程的疲劳损伤,实验结果表明:随着回火处理温度的提高,40Cr钢的疲劳裂纹萌生寿命都有不同程度的提高.但裂纹萌生寿命在低于450℃的温度范围里,随着回火温度的提高,裂纹萌生寿命有明显的提高,在450℃至580℃范围内,随回火温度的上升,裂纹萌生寿命则没有明显的增加.  相似文献   

2.
双相钛合金材料多样的微观组织结构特征,以及不可避免的内在缺陷,对材料疲劳裂纹萌生、扩展以及失效等多个阶段有着重要的影响.本文针对双相钛合金材料的疲劳问题,聚焦微观组织与几何缺陷效应,从试验和数值模拟两个角度,系统综述了双相钛合金材料在裂纹萌生以及扩展阶段的疲劳性能评估与寿命预测方面的最新研究成果.同时,针对微观细节丰富的片层组织,重点总结了片层组织与微观缺陷协同效应下的双态合金疲劳裂纹萌生问题,并对后续研究中的机遇与挑战进行了展望.  相似文献   

3.
航空发动机涡轮盘裂纹萌生寿命的估算方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对航空发动机涡轮盘裂纹萌生寿命的估算问题,给出一个全新的损伤参量。该损伤参量结合了分析多轴疲劳的临界面方法,“应力功”的概念和疲劳破坏的微观机制。依据该损伤参量,利用有限元程序和自编程序计算得出损伤参量和疲劳循环次数的关系,建立以这一损伤参量为基础的疲劳损伤累积模型,进而估算涡轮盘裂纹萌生寿命。  相似文献   

4.
干态下车轮材料表面疲劳裂纹萌生试验研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
利用WR-1轮轨滚动磨损试验机,结合安定极限理论研究了干态下影响车轮材料表面疲劳裂纹萌生与扩展的因素,探究了表面疲劳损伤形成机理和演变规律.结果表明:随垂向力、横向力和冲角增大,表面疲劳裂纹越容易萌生扩展;冲角对表面疲劳裂纹的萌生与扩展起着重要作用,大冲角下斜线状表面疲劳裂纹萌生扩展明显;只有横向力而不存在冲角时,试样表面不会出现斜线状表面疲劳损伤;车轮试样在周期性循环载荷作用下在表面先形成塑性流动,然后沿轮轨表面切向力方向扩展成斜线状的表面疲劳起皮剥落损伤;垂向力是影响表面裂纹萌生时间的重要因素之一.  相似文献   

5.
40Cr钢疲劳裂纹萌生寿命的测量   总被引:7,自引:0,他引:7  
用系统分析的方法,通过三点弯曲疲劳试验,分别跟踪监测了40Cr钢及它的两种表面处理试样疲劳损伤过程,得出了40Cr钢经过两种表面处理对其疲劳裂纹萌生寿命有显著影响的结果,提出了对疲劳裂纹萌生寿命测量的一种新方法。  相似文献   

6.
腐蚀疲劳是工业装备的主要失效模式之一.随着新技术的不断发展,航空航天、轨道交通、海洋设施等重大装备向着高可靠性、长寿命及智能化方向发展,亟需准确、高效的腐蚀疲劳寿命预测方法.论文对金属材料的腐蚀疲劳损伤机理进行了简要总结并对寿命预测模型进行了系统归纳与评述,提出未来的研究趋势与方向.具体地,首先介绍了腐蚀坑的萌生和生长、裂纹萌生及扩展的机理;其次总结了预腐蚀疲劳的断裂力学及损伤力学寿命预测模型,再次归纳了腐蚀疲劳的断裂力学、损伤力学及数据驱动寿命预测模型;进一步地,综合概括了现有寿命预测模型的优点和不足;最后,基于当前的研究指出未来可能的发展方向,一方面可以借助三维成像技术实现蚀坑向裂纹转变阶段和短裂纹扩展阶段的可视化研究,以改进现有的断裂力学模型;另一方面可以建立新型的多尺度多阶段寿命预测模型或利用新兴的数据驱动-物理融合方法实现腐蚀疲劳寿命预测.  相似文献   

7.
茹东恒  吴昊 《力学季刊》2019,40(3):458-468
金属材料疲劳寿命由裂纹萌生和裂纹扩展寿命两部分组成,其中对于萌生寿命中的小裂纹分析是精确描述裂纹萌生寿命的关键.而小裂纹在扩展过程中由于尺寸相对较小,导致传统线弹性断裂力学预测方法失效,需要对其进行改进,考虑裂纹尖端塑性区引起的残余压应力对小裂纹扩展速度的影响.本文针对此问题进行了初步分析,通过对塑性区引起的残余应力的量化,结合小裂纹门槛值特性,提出了一种经验型修正的小裂纹扩展模型,用于定量预测裂纹的萌生寿命.使用铝合金6082-T6缺口试样进行了疲劳实验,并与理论结果进行了对比,验证了所提模型的有效性.  相似文献   

8.
经典连续介质力学在求解由裂纹引起的不连续问题时,会出现数学构架失效的情况. 为克服这一难题,基于近场动力学理论,构建铁路钢轨疲劳裂纹萌生的数值预测方法,可实现钢轨疲劳裂纹萌生寿命与位置的预测. 当未出现疲劳裂纹时,通过与经典连续介质力学模型的结果对比,验证近场动力学模型的正确性和适用性. 分析了车轮全滑动、黏着-滑动和无摩擦三种状态对钢轨疲劳裂纹萌生的影响规律,结果表明:车轮由全滑动向无摩擦转变的过程中,裂纹萌生位置由钢轨表层转移到内部,裂纹萌生所需的荷载循环次数由0.45×107次增至2.05×107次,可见车轮滚滑状态会影响裂纹的萌生位置,并且较大的切向接触应力会显著降低钢轨的疲劳裂纹萌生寿命.   相似文献   

9.
高温疲劳表面短裂纹的分形研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
对2.25Cr-1Mo合金钢进行了高温疲劳实验,采用中断试验与复膜技术相结合的方法观测了试样表面疲劳短裂纹萌生,扩展及合体的演化过程,并用数据格子方法研究了含裂纹表面的分形特征。结果表明:疲劳短裂纹的萌生扩展行为具有分形特征,可以用分形理论加以描述;分形维数随着疲劳过程的继续而稳定地成比例增加;分形维数可以作为把握材料总体损伤状态的参数,可作为寿命评价的依据。  相似文献   

10.
基于声发射原理监测涂层疲劳磨损的研究   总被引:3,自引:2,他引:1  
采用超音速等离子喷涂设备在45#钢基体上制备了铁基自熔剂合金涂层,通过球盘式接触疲劳试验机考察了喷涂层的疲劳磨损行为,利用声发射技术实时监测涂层的疲劳磨损过程,使用扫描电子显微镜对涂层不同疲劳磨损阶段的损伤形貌进行表征,并分析了涂层损伤机理.结果表明:转速2 000 r/min和应力水平1.848 9 GPa条件下,剥落是涂层失效的主要形式.声发射幅值和绝对能量可以反映涂层的疲劳磨损过程.涂层的疲劳磨损过程主要包括弹塑性变形、裂纹萌生、裂纹稳定存在、裂纹稳定扩展、裂纹失稳扩展5个阶段,其中裂纹稳定存在时间是影响疲劳寿命长短的关键.  相似文献   

11.
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   

12.
Cruciform and lap welds were fatigue tested under constant amplitude axial load and SAE Bracket spectrum load conditions. For the cruciform joints, fatigue cracks generally initiate at the root but may initiate at the toe if higher bending stresses are induced by joint distortion. For lap welds, the stress ratio (R) and weld shape are the major factors influencing the fatigue crack initiation site.The fatigue test results were compared with predictions made using an analytical model developed by the authors, and good agreement between experiment and theory was observed. The model for the predictions assumes that the fatigue crack initiation period, which is the number of cycles for the initiation of a fatigue crack and its early growth and coalescence into a dominant fatigue crack, is the main portion of the total fatigue life at long lives.  相似文献   

13.
通过试验发现交变载荷下含两孔洞的铝合金长条,由于两孔洞的方位不同,至少有五种疲劳裂纹引起的破坏型式.在五种不同的破坏情况下,疲劳裂纹初始寿命和疲劳裂纹扩展寿命均不同,必须分阶段评估,这也直接影响到整体疲劳寿命的预计;此时常规的、经典的疲劳裂纹扩展理论难以直接应用.  相似文献   

14.
传统的研究含缺口构件的疲劳的方法是将疲劳启裂和疲劳裂纹扩展两个过程完全独立起来,用不同的方法来模拟,相互间并没有定量的关系。本文是基于最新发展的多轴疲劳损伤理论,建立了一种适用于各种载荷条件下的疲劳启裂和裂纹扩展的普适方法。根据从弹塑性分析中得到的应力应变,确定疲劳损伤模型,建立能够预测疲劳启裂、裂纹扩展速率和扩展方向的新方法。整个模拟可以分为两步:弹-塑性应力分析得到材料的应力应变分布;再运用一个通用的疲劳准则预测疲劳裂纹启裂和裂纹扩展。通过对1070号钢含缺口试件的疲劳全寿命预测,得到了与实验非常吻合的模拟结果。  相似文献   

15.
The aim of this study is to investigate the interaction of two hole defects affecting fatigue crack initiation life and propagation behavior. The location of two hole defects was characterized by an angle of alignment and the distance between the centers of two hole defects. The fatigue cracking behavior is studies under bending for AI 5086. When defects are located close to each other, the fatigue crack initiation lives are varied with their relative locations. In the experiments, the area of the local plastic stratin strongly played a role in the fatigue crack initiation lives. Therefore, the authors introduce a parameter which contains the plastic deformation are at stress concentrations and proposed a fatigue crack initiation life prediction curve. In addition, the directions and propagation rates of fatigue cracks initiated at two hole defects were studied experimentally.  相似文献   

16.
Fine grain alloys possess excellent properties entailing high strength and toughness. Fine brass H62 is made by re-crystallization with grain size ranging from 5 to 10 μm. Fatigue initiation life is investigated from specimens tested on Instron 1341 machine a frequency of 30 Hz. Furthermore fatigue crack initiation life of this fine brass H62 is predicted by the energetic approach. It is found that: (1) the finer the grain size, the longer the fatigue life, which is due to its higher toughness; (2) intergranular cracking is the main mechanism of fatigue failure. Concave pits were found in the zone of fatigue crack propagation; and (3) the energetic approach gave acceptable fatigue crack initiation life estimation.  相似文献   

17.
疲劳裂纹形成、扩展统计特性的大子样试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对疲劳损伤过程的随机性,该文开展了等幅谱大子样疲劳裂纹形成、扩展至破坏全寿命过程的试验研究.在计算确立了裂纹形成、扩展分界工程小裂纹长度的基础上,整理得到了裂纹形成,扩展寿命的统计分布数据.根据断口金相SEM观察,进一步定性分析了疲劳条纹分布的相关性特征.  相似文献   

18.
After finishing 102 replicate constant amplitude crack initiation and growth tests onLyl2-CZ aluminum alloy plate,a statistical investigation of the fatigue crack initiation and growthprocess is conducted in this paper.According to the post-mortem fractographic examination by scan-ning electron microscopy (SEM),some qualitative observations of the spacial correlation among fa-tigue striations are developed to reveal the statistical nature of material intrinsic inhomogeneity duringthe crack growth process.From the test data,an engineering division between crack initiation andgrowth is defined as the upper limit of small crack.The distributions of crack initiation life N.,growthlife N,and the statistical characteristics of crack growth rate da/dN are also investigated.It is hopedthat the work will provide a solid test basis for the study of probabilistic fatigue,probabilistic fracturemechanics,fatigue reliability and its engineering applications.  相似文献   

19.
Rotary bending fatigue tests were carried out by using smooth specimens of medium carbon steel with two ferrite grain sizes. In order to clarity the physical background of the scatter in fatigue behaviour, the statistical characteristics of the initiation and growth of short fatigue crack were investigated. Results show that the short crack initiation and growth life distribution can be express by two-or three-parameter Weibull distribution. The Weibull distribution of the mixed type is well fitted to the crack length distribution for both steels. The knee values of Weibull plots are related to the grain size. The crack length distribution before the knee point can be expressed by a two-parameter Weibull distribution, and that after the knee point can be represented by two-or three-parameter Weibull distribution. It was found that the initiation Life, growth life and crack length distribution were affected by the grain size.  相似文献   

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