A NEW CYCLIC J-INTEGRAL FOR LOW-CYCLE FATIGUE CRACK GROWTH

The constitutive equation under the low-cycle fatigue (LCF) was discussed, and a two-dimensional (2-D) model for simulating fatigue crack extension was put forward in order to propose a new cyclic J-integral. The definition, primary characteristics, physical interpretations and numerical evaluation of the new parameter were investigated in detail. Moreover, the new cyclic J-integral for LCF behaviors was validated by the compact tension (CT) specimens. Results show that the calculated values of the new parameter can correlate well with LCF crack growth rate, during constant-amplitude loading. In addition, the phenomenon of fatigue retardation was explained through the viewpoint of energy based on the concept of the new parameter.     

描述低周疲劳裂纹扩展速率的循环J积分新参量

探讨了低周疲劳加载条件下的应力增量．应变增量关系，提出了模拟裂纹疲劳扩展的二维模型以建立新的循环．积分参量，详细阐述了该积分参量的定义、主要特点、物理意义以及数值计算方法，并通过紧凑拉伸试样的疲劳试验检验该积分参量的有效性．结果表明：该积分参量能够较好描述恒幅低周疲劳裂纹的扩展速率．此外，基于积分参量体系，从能量的角度解释了疲劳迟滞现象．     

含裂纹粘接结构的边界元应力分析

本文采用子域法和直接应力奇异单元法求解二维粘接结构中的裂纹问题。子域法把粘接结构划分为三个子域,根据每个子域的边界积分方程和子域间的界面条件,可以建立粘接结构的边界积分方程组。直接应力奇异单元能够在整个单元长度上反映裂纹端部的1/r~(1/2)奇异性,在计算时可以通过坐标变换消除奇异单元积分中的奇异性,直接计算出应力强度因子。含裂纹多层结构的数值示例和粘接补强单边裂纹板的应力测试和疲劳试验结果证实了本文方法的有效性。     

缺口裂纹起裂和扩展检测的直流电位法

本文从解析法、有限元分析和试验三方面探讨了直流电位法用于缺口问题的有效性。当缺口宽度与试样宽度之比较小时(如小于0.05),根据电位的改变量,解析法才能给出缺口裂纹扩展满意的推算.分析和试验说明,利用电位的改变反推缺口裂纹的扩展时,必须引入由于变形引起的缺口宽度变化对电位影响的修正.     

稀土对低温固体硼碳氮共渗作用的研究

采用Ｘ射线衍射仪,恒电位仪,摩擦磨损试验机等设备,研究了低温硼碳氮稀土（Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ）共渗工艺及共渗层的组织性能,并与硼碳氮（Ｂ－Ｃ－Ｎ）共渗工艺及组织性能进行了比较。在适当范围内,稀土具有明显的催渗作用;与Ｂ－Ｃ－Ｎ共渗相比,Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗层的耐蚀性明显提高。对稀土元素的作用机制作了初步的探讨。     

一种简易的多重全息术

在全息照相实验光路的基础上,通过调换扩束镜与反射镜的位置,改变反射镜角度可以得到多重全息图. 实验结果与理论分析基本吻合.     

在杆中切口间断处脉冲波的反射及透射

当一纵波脉冲在杆中一切口间断处入射时,就引起透射纵波脉冲及反射纵波脉冲。通过试验记录了三种(切口径/杆径)比时的这些脉冲。试验结果与初等理论所作的预计进行了对比,发现对比结果相当好。     

含类焊接裂纹十字接头的疲劳特性

为探讨含类焊接裂纹结构的疲劳性能,设计了部分熔透焊接接头的拉一拉疲劳试验,并进行了有限元分析,研究了不同裂纹尺寸下接头的疲劳强度、应力集中系数、应力强度因子范围和疲劳寿命的变化规律.结果表明,当未熔透尺寸2a/T＜0.5时,疲劳性能无明显减弱;而当未熔透尺寸2a/T＞0.5时,则接头的抗疲劳性能显著降低.     

压力容器高应变区应变疲劳裂纹扩展试验研究

针对压力容器几何结构不连续高应变区断裂和疲劳破坏特点,本文通过对应变循环条件下疲劳裂纹扩展影响因素和控制参量的理论分析,提出将△J作为应变循环条件下疲劳裂纹扩展速率的控制参量,并在EPRI弹塑性断裂分析工程方法基础上,提出了△J的工程计算方法,并通过模拟应变疲劳裂纹扩展的SCT试样试验,验证了△J工程计算方法的可靠性,根据SCT试样应变疲劳裂纹扩展试验研究结果,在考虑了压力容器高应变区几何形状和材质变化对应变疲劳裂纹扩展参量影响后,提出了一种压力容器高应变区应变疲劳裂纹扩展速率工程估算方法。     

利用焊接残余应力及深冷预制裂纹技术的探索

本文探索了利用焊接残余应力及低温深冷技术预制裂纹的方法，并用带纵向焊缝的试板进行试验，证明了该方法的可行性。