Coupling effects of void size and void shape on the growth of prolate ellipsoidal microvoid

The combined effects of void size and void shape on the void growth are studied by using the classical spectrum method. An infinite solid containing an isolated prolate spheroidal void is considered to depict the void shape effect and the Fleck-Hutchinson phenomenological strain gradient plasticity theory is employed to capture the size effects. It is found that the combined effects of void size and void shape are mainly controlled by the remote stress triaxiality. Based on this, a new size-dependent void growth model similar to the Rice-Tracey model is proposed and an important conclusion about the size-dependent void growth is drawn: the growth rate of the void with radius smaller than a critical radius r_c may be ignored. It is interesting that r_c is a material constant independent of the initial void shape and the remote stress triaxiality.The project supported by the National Natural Science Foundation of China (A10102006) and the New Century Excellent Talents in Universities of China. The English text was polished by Keren Wang.     

Vibro-modulation and Guided wave techniques for contact defect detection in plate

A nonlinear acoustic technique for detection of contact defects in plates was developed associating guided waves with vibro-modulation techniques.The low frequency vibration varies the interface area within the contact defect;then the amplitude and phase of high frequency guided waves reflected from the contact defect will be modulated.Due to the exiting of contact defects,there was obvious low frequency component in the time-frequency distribution of modulated guided wave series.Furthermore the nonlinear responses at frequency of vibration were extracted out and used for defect imaging.It was shown that the nonlinear guided wave imaging method based on vibration modulation can effectively characterize and locate the nonlinear contact defects.     

海上平台结构疲劳与疲劳可靠性分析程序设计

本文介绍了作者开发的适用于固定式导管架海上平台结构系统疲劳与疲劳可靠性分析程序系统的设计原理、结构及功能特点。最后，以一固定式导管架平台作为算例验证了程序系统的可靠性与实用性。     

疲劳裂纹扩展寿命的随机模型

结合断裂力学的概念和随机过程理论，将疲劳裂纹扩展近似为连续型马尔可夫过程，对于相应的向后Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｋ方程和边界条件，采用本征函数法进行求解，以收敛的无穷级数形式表示出给定临界裂纹尺寸疲劳扩展寿命的分布函数。对两组实验数据，应用该文的方法进行了具体计算，理论结果和实验吻和良好。     

原位摩擦聚合膜磨损性能的研究

在润滑油中加入聚合剂单体，可以在摩擦过程中于摩擦表面形成原位摩擦聚合膜，不仅能提高对摩表面的抗胶合能力，而且还能明显降低摩擦和磨损，提高疲劳寿命．通过试验且用付立叶红外光谱仪和扫描电子显微镜分析观察，研究了原位摩擦聚合膜的形成及影响其形成的因素．在２００ＳＮ（４６＃）精制矿物油中添加二聚酸／司本－８０，在试球的磨痕表面有聚酯膜生成，比只用基础油润滑时的磨痕直径减小了５０％，ｐＢ值也明显提高，接触疲劳寿命几乎提高了１．４倍．     

压力容器安全评定方法

以我国ＣＶＤ－１９８４《压力容器缺陷评定规范》为依据，讨论两种压力容器安全评定方法；脆性断裂评定和疲劳断裂评定。脆性断裂评定采用应力强了Ｋ１和裂纹的等效尺寸ａ作为评定参数；疲劳断理解评定时按穿透裂纹、埋藏裂纹和表面裂纹三种情况计算裂纹疲劳扩展量。文末列出了压力容器缺陷的评定程度。     

机轮轮毂模拟疲劳寿命分析

本文利用模拟试件对机轮轮毂危险细节的制造质量和几何条件进行模拟,并在使危险细节局部应力梯度尽可能与构件一致的条件下确定模拟件加载方式;由模拟件疲劳试验结果和极值分布理论建立了描述构件初始疲劳质量的TTCI 分布,并由此直接导出了构件在任一时刻的裂纹尺寸分布和裂纹超过数概率,为进一步进行耐久性经济寿命分析提供了基础.最后,用实物验证试验的结果说明了上述方法的合理性.     

消除精密机床主轴轴承滚道表面白亮带的方法研究

为了解决国产精密机床主轴轴承滚道表面因接触疲劳磨损而很快(运转十多分钟至两小时)就形成白亮带的问题,本文通过对滚道或滚子镀覆TiN层,MoS_2层和Ag层的真空镀层处理,以及对粗磨后的轴承套圈进行真空热处理等制成的试样,在模拟试验机上与原轴承的滚道及滚子作了对比试验研究,并就磨损表面的宏观状态和微观形貌进行了观察与分析。作者指出,TiN层由于硬度高和耐磨性好,可以防止滚道表面在运转过程小形成白壳带,但其弱点是使与之配磨的滚子磨损加剧而导致轴承的精度变差和使用寿命缩短;MoS_2层因其减摩抗磨作用良好,也能使滚道表面不形成白亮带;真空热处理可以消除粗磨造成的变质层,并能提高滚道表层的硬度和耐磨性,且其处理的工件变形比一般保护气氛下淬火的小,能够保证精加工余量和正确的几何尺寸,因而这种工艺是消除精密机床主轴轴承滚道表面白亮带的一种有效方法。     

焊接接头材质和力学非均匀体低周疲劳特性研究

焊接接头是由母材区、热影响区和焊缝组成的材质和力学性质非均匀体,与均匀材料相比,有关非均匀体低周疲劳特性的研究还相当少,许多问题尚未完全搞清.本文通过16MnR压力容器用钢焊接接头的应变控制低周疲劳试验,采用宏观试验与微观分析相结合的方法,考虑了焊接接头材质和力学非均匀性的影响,对其疲劳特性进行了较为深入的研究,得出一些新的十分有意义的结论.     

基于反向传播神经网络的疲劳裂纹扩展分析

材料发生疲劳断裂时往往会引起重大安全事故,而基于传统数值模拟方法求解疲劳裂纹扩展问题时模型复杂、计算量大.本文基于包含多隐层的反向传播神经网络分析金属材料疲劳裂纹扩展行为,计算了裂纹扩展过程中的von Mises应力场和位移场,并与数值解和实验解进行对比,误差分析结果表明其求解精度高.并基于该神经网络有效预测了裂纹扩展中裂纹长度及裂纹扩展速率的变化过程,预测精度高.该神经网络分析方法可为材料剩余寿命和疲劳强度预测提供研究基础.