利用Weibull分布对飞机某部件的金属材料的疲劳寿命的可靠性估计

本文在Weibull分布下对飞机的某关键部件的金属材料的疲劳寿命进行可靠性估计。并给出了部分可靠度和可靠寿命的估计结果．     

气密性碳涂覆光纤筛选强度与电阻关系研究

通过实验分析确立了把光纤电阻作为衡量气密性碳涂覆光纤通过２％应变筛选的过渡标准。要拉制２％应变筛选的碳涂覆光纤，其电阻值应小于３０ｋΩ／ｃｍ。     

稀土复合变质对新型铸造热锻模具钢组织与性能的影响

研究了稀土复合变质对新型铸造热锻模具钢（CHD钢）组织与性能的组织。结果表明，稀土复合变质能细化晶粒，并且随着稀土量的增加。细化效果明显；加入适量的稀土复合变质后，夹杂物数量明显减少，夹杂物趋于球化并均匀地分布在钢中，形态和分布得以了改善，向钢中加入稀土进行复合变质，能促进贝氏体、奥氏体和位错亚结构的形成，细化马氏体板条。当残留稀土含量为0.02%时，CHD钢的硬度、强度变化不大，断裂韧性（KIC）和疲劳裂纹扩展门槛值（△Kth）有所提高，冲击韧性、延伸率、断面收缩率提高了近一倍，抗热疲劳性能也最好。     

儿童易疲劳与血清中微量元素含量的相关性研究

测定了1562名儿童(其中包括153名易疲劳儿童)血清中Zn、Fe、Cu、Ca、Mn和Pb的含量。研究发现,易疲劳儿血清Ca含量(84.4±12.5μg/mL)显著低于对照组儿童(88.5 4±13.4μg/mL),P<0.05;Fe含量(1.094±0.22μg/mL)显著高于对照组儿童(1.07 4±0.22μg/mL),P<0.05;Mn含量(0.040 4±0.035μg/mL)非常显著高于对照组儿童(0.035 4±0.013μg/mL),P<0.001。     

稀土对60CrMnMo热轧辊钢高温低周疲劳性能的影响

研究了稀土元素对６０ＣｒＭｎＭｏ热轧辊用钢高温低周疲劳性能的影响。结果表明，稀土元素能明显提高６０ＣｒＭｎＭｏ钢的高温低周疲劳寿命，使断裂循环数提高１８．５％～２８．８％，细化、变质钢中的夹杂物，使疲劳断口上的疲劳条带间距减少。同时给出稀土元素的合适加入量为０．０５ｗｔ％～０．１０ｗｔ％。     

基于SWT方法的钢绞线索微动疲劳特性分析

为得到钢绞线索丝间接触区的应力场分布并预测微动疲劳裂纹萌生位置和微动疲劳寿命,本文利用参数化方法建立了精细化的钢绞线拉索有限元模型,包括整索模型和不同层丝间接触区域的局部精细化子模型.分析了钢绞线索在两种交变荷载工况下的应力场变化情况,并基于多轴疲劳SWT(Smith-Watson-Topper)临界平面法进行了疲劳特性分析和疲劳寿命预测.主要结论如下:钢绞线索内接触区边缘处的微动幅值较大,中心处几乎没有相对滑动,微动疲劳的初始裂纹萌生点位于接触区域边缘;经不同区域子模型分析比较,在轴向循环荷载作用下,外层钢丝的接触区域比内层钢丝更易发生微动疲劳损伤;在横向位移循环荷载作用下,同层钢丝因位置角度不同而产生了较大的疲劳特性差异,且相比轴向循环拉伸,该工况下最不利单丝的微动疲劳寿命更低;与非接触区域相比,接触区的疲劳寿命大幅降低,微动现象对钢绞线索的抗疲劳性能有明显降低作用.     

描述复合型疲劳裂纹扩展路径的等效模型

复合型裂纹的扩展路径不同于Ⅰ型裂纹,会沿着与初始裂纹面不同的方向扩展,扩展路径的准确预测对扩展速率的评估具有重要的作用.采用最大周向应力准则和最小应变能密度准则进行扩展路径的预测时,开裂角的误差会使裂纹不断偏离实际路径,造成最终结果的较大偏差.论文将复合裂纹在扩展过程中的弯折裂纹简化为直线裂纹,对简化过程中所产生的误差进行定量分析,并在此基础上提出了一种描述复合型裂纹扩展路径的等效修正模型.将此模型写入ABAQUS扩展有限元模块,实现了基于等效修正模型的疲劳裂纹扩展程序.通过对含中心斜裂纹板的疲劳裂纹扩展试验,验证了该模型的有效性,预测的开裂角与试验结果基本一致,所得到的载荷循环次数低于试验值,对含裂纹结构的寿命评估偏于保守.     

金属材料疲劳裂纹扩展机制及模型的研究进展

裂纹的萌生、扩展和断裂行为及其与材料本身和外部因素的关联一直是工程与科学领域的重要研究课题.论文总结了影响金属材料疲劳裂纹扩展的多种因素,综述了高周疲劳裂纹扩展的唯象模型和理论模型,以及低周和超高周疲劳裂纹扩展模型的最新进展(包括基于能量的和考虑概率的).综合前述模型优缺点,提出了一种基于单轴拉伸性能的新型疲劳裂纹扩展模型(iLAPS).分析表明,新模型iLAPS与多种常用材料的疲劳裂纹扩展试验数据吻合较好,并且能够准确地给出不同应力比下的裂纹扩展速率曲线.最后,对先进材料抗疲劳开裂性能的高通量表征及运维技术进行了展望.     

含裂纹结构可靠度的多尺度求解

针对环境作用下金属结构从微观损伤到宏观失效的复杂过程,选用具有局部细化特征的CAS小波,先对疲劳裂纹扩展方程进行离散处理,将微分方程转化为代数方程组,然后用完全积分可靠性分析模型,对一般环境中和引入环境系数的含裂纹结构的可靠度进行求解.最后,验证了利用CAS小波多尺度方法求解复杂环境中结构疲劳破坏过程是可行的,并能很好地解决短裂纹与长裂纹扩展的光滑过渡.