未熔透尺寸对十字焊接接头疲劳性能影响规律试验研究

针对某厂一压力机架的焊接结构，采用极大似然方法，进行了部分熔透焊接十字接头的拉—拉疲劳试验，得到了该类结构的Ｐ－Ｓ－Ｎ对数曲线。研究了未熔透尺寸对接头的应力集中系数、疲劳强度和试件疲劳破坏形式的影响规律，结果表明，在焊缝与母材等强的情况下，当未熔透尺寸２ａ／Ｔ＜０．５时，其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有显著的改变。     

基于简化模型仿真的内螺纹应力分析方法研究

内螺纹通常是机械零件的疲劳强度薄弱部位。由于螺纹建模困难、计算量极大而且不容易收敛,工程上普遍采用无螺纹的简化模型进行仿真。简化模型的缺点是无法反映螺纹根部应力集中,所以应力结果是不正确的。针对此问题,提出一种基于简化模型仿真的内螺纹根部应力分析方法,该方法把内螺纹根部的应力分解成近源应力分量和远源应力分量,并根据它们的特点提出近源应力转换矩阵、远源应力转换矩阵的概念以及获取方法,利用这两个矩阵可以将简化模型仿真结果转换为近源应力和远源应力,然后叠加得到螺纹根部的最大应力。计算结果显示,内螺纹应力转换法基本上达到了三维细节模型的有限元计算精度,尤其是在疲劳强度薄弱部位即孔底端第一扣啮合螺纹根部,两种方法的结果吻合良好,证明了内螺纹应力转换法的精确性和有效性。     

合金材料超高周疲劳的机理与模型综述

在循环载荷作用下, 合金材料发生裂纹萌生、扩展直至断裂的周次在107以上的过程被称为超高周疲劳 (very-high-cycle fatigue, VHCF).本综述将从30年前超高周疲劳的研究起源讲起, 直到近年的最新进展.引言之后的内容包括: 超高周疲劳研究的起源, 超高周疲劳的主要特征, 超高周疲劳裂纹萌生特征区和特征参量, 裂纹萌生特征区的形成机理与模型, 超高周疲劳性能预测模型. 在叙述中, 试图回答下列问题: 什么是超高周疲劳?为什么要研究超高周疲劳?超高周疲劳的关键科学问题是什么?超高周疲劳的S-N曲线趋势为什么发生变化?超高周疲劳裂纹为什么萌生于材料 (试样) 内部?裂纹内部萌生的过程和机理是什么? 上述问题有的可以给出明确的回答, 有的则是现阶段的最新结果, 并有待于对问题的继续探索.      

纯铀表面的激光快速熔凝处理

铸态纯铀不耐腐蚀，放置于空气中在很短的时间内就会使表面氧化而变质。激光快速熔凝处理是激光表面改性技术中的一项重要而先进的技术内容，纯铀经过激光快速熔凝处理后，其抗腐蚀能力明显增强，同时也可以提高铀表层的耐磨性和疲劳强度。试验表明：激光快速熔凝处理的铀试样比未处理的铀明显增强，在空气中放置数年后，其处理层的颜色基本没有变化。     

升降法确定的疲劳强度估计量的统计特性

当疲劳强度服从正态分布N(μ,σ2)时,文[11]给出了,在特定条件下,Sri=1/2(Si+Si+1)是疲劳强度均值μ的极大似然估计的证明,笔者认为该证明值得商榷.本文将特定条件推广到一般条件,得到了新的结论当疲劳强度服从任何给定的标准差的正态分布N(μ,σ02)时,在一般条件下,Sri=1/2(Si+Si+1)是疲劳强度均值μ的极大似然估计.并给出了严格的证明.     

超声疲劳试验方法及其应用

超声疲劳是一种加速的疲劳试验方法,它的测试频率(20kHz)远远超过了常规疲劳测试频率(小于200Hz)．超声疲劳试验研究表明50^#车轴钢和40Cr钢直到10^10个应力循环后仍会发生疲劳断裂,并不存在常规疲劳试验曲线所示的“疲劳极限”,因此用10^7周次的疲劳试验数据进行疲劳强度设计并不安全．50^#车轴钢和40Cr钢超声疲劳性能优于常规疲劳性能．扫描电镜分析表明,超长寿命阶段50^#车轴钢裂纹萌生于次表面夹杂．介绍了超声疲劳试验系统、工作原理及超声疲劳试样的设计．     

测定疲劳强度的双细节串联升降法

指定寿命下的疲劳强度是无法直接测定的,自从测定疲劳强度的小子样升降法被提出以后,这种方法被广泛地应用于测定材料疲劳强度的随机特征。本文提出一种用于疲劳强度测定的双细节串联试件,给出了一个新的升降法流程。试件两个细节的疲劳强度在统计上是相互独立的,一个细节的破坏不会影响另一个细节,当一个细节破坏后,另一个细节的疲劳试验仍可以继续进行。为验证方法的有效性,本文进行了一系列的数值模拟。同时,这种方法还被用于飞机结构模拟件的疲劳强度试验。数值模拟结果和实际试验过程均表明,串联双细节升降法可以显著地节约试验时间。     

爆炸自紧残余应力及对构件疲劳强度的影响

用贴腻子炸药法和动液压法两种爆轰工艺对不同类型厚壁构件实施了爆炸自增强处理,并对爆炸处理形成的残余应力进行了实验测定。对内壁有缺口和裂缝的厚壁圆环以及带缺口的超高压圆筒和四通构件进行了爆炸自紧处理并进行了疲劳实验检验,结果是:在高周疲劳阶段,经爆炸处理的构件缺口根部疲劳裂纹萌生寿命可提高5倍,内压疲劳开裂寿命可提高8~10倍。在低周塑性疲劳阶段构件的疲劳开裂寿命仍可提高1倍左右。由于用贴腻子炸药方法可使构件表面硬度增加从而获得更高的残余压应力,故其自增强效果优于动液压法。     

铜双晶体的循环应力-应变响应

比较了铜单晶体和多晶体疲劳行为的异同,提出了研究双晶体疲劳行为的必要性．总结了具有不同晶体取向和晶界的铜双晶体的疲劳行为的最新进展．利用平行晶界铜双晶体的取向因子和晶界影响区,总结了在循环载荷作用下的晶界强化模型．分析了垂直晶界铜双晶体循环塑性变形行为的特点,讨论了组元晶体取向对垂直晶界铜双晶体循环应力－应变曲线的影响．提出了提高单晶体和双晶体疲劳强度的控制因素．