磁电弹固体中弹性波传播问题的研究进展

简要介绍了磁电弹材料的特征和基本方程,评述了这类材料中弹性波传播问题的研究进展,主要包括表面波、界面波和导波等。     

桥梁结构损伤分析在工程中的实践

桥梁墩台内壁因开孔引起局部损伤,是具有明确几何边界的宏观裂纹问题.本文通过对孔周及裂纹前沿的应力、应变和位移的分析,对裂纹的扩展和结构的安全性进行了预测.分析时把分布于材料内部的损伤演变并发展成为确定几何尺寸的宏观裂纹,研究桥墩开孔前后在各种使用荷载作用下的静力学性能.采用有限无法对墩壁钻孔后的平面应力进行弹性分析,并按离散裂缝模式对孔周围局部损伤进行了分析.通过对裂纹开展长度及宽度的讨论,确定桥墩在技术改造后的安全性.     

应用声发射技术研究车辆构件的疲劳断裂特性

声发射技术是根据材料或构件受力变形或断裂时发出的弹性波来判断其内部损伤程度的无损检测方法。它能连续检测结构内部损伤的全过程。本文介绍了声发射技术的特点和进行疲劳断裂监测的实验理论基础；并利用美国ＰＡＣ公司的ＬＯＣＡＮ３２０声发射仪测试４０号车轴钢疲劳裂纹扩展的声发射特性；最后对声发射技术在车辆构件疲劳断裂分析中的应用研究进行了探讨。     

双材料压电体的动态断裂

研究双材料压电体动态断裂的Griffith问题．用余弦积分变换将边值问题化为对偶积分方程，得到了封闭形式解，计算了裂纹尖端强度因子．结果表明，稳态运动时，裂纹尖端处力学、电学强度因子不只决定于材质参数，也与裂尖运动速率有关．     

双材料压电体的动态断裂

研究双材料压电体动态断裂的Griffith问题.用余弦积分变换将边值问题化为对偶积分方程,得到了封闭形式解,计算了裂纹尖端强度因子.结果表明,稳态运动时,裂纹尖端处力学、电学强度因子不只决定于材质参数,也与裂尖运动速率有关.     

车轮裂纹增长和断裂的理论研究

有关车轮的裂纹增长和断裂问题，在以往几年中，根据试验结果已进入了大量的研究。对这一问题，本文通过对有影响的参数的分析，提出了理论研究的方法。结果表明，滚动接触产笺残余应力在有效地防止裂纺增长方面起非常重要的作用。热循环负荷对小裂纹的增长有影响。当裂纹尺寸增长到一定尺寸后，机械载荷是其扩展的主要原因，材料断     

理想塑性材料中Ⅱ型扩展裂纹的尖端场

以位移势、应力函数为基本未知量，对理想塑性材料中准静态扩展的Ⅱ型平面应变裂纹进行了分析，推导了渐近方程，并求得数学封闭解，由数值计算得到各分区的角度值，裂尖场分为三个区，即扇形区，弹性卸载区和均匀应力区，应变具有的奇异性，此方法对分析幂硬化材料中的裂尖场同样适用。     

含中心裂纹的压电材料梁反平面问题的应力强度因子

研究了含中心裂纹的压电材料梁在反平面载荷作用下的问题 ,得到应力强度因子的表达式 ,并用边界配置法计算了应力强度因子与截面几何尺寸的关系。结果表明 ,这种半解析半数值的方法具有足够的精确性 ,计算简便 ,有广泛的应用性     

高速列车空心轴表面裂纹前缘应力强度因子解析模型

高速列车运行中其车轴可能受到硬物的高速冲击造成缺口,由于缺口所造成的应力集中会在车轴表面萌生疲劳裂纹,如果没有及时发现而继续使用,车轴会受到扰动载荷的作用,导致表面裂纹不断扩展,直至发生断裂。对车轴的疲劳断裂问题进行研究时,可通过应力强度因子进行断裂安全分析。由于空心轴的使用越来越广泛,其裂纹扩展问题也成为了研究的重点。空心车轴与实心车轴相比,表面裂纹情况更加复杂,无法利用已有公式计算出应力强度因子的解。通过对实心轴表面裂纹应力强度因子解析式进行修正,得出空心轴表面裂纹应力强度因子,将其与Carpinteri通过有限单元法得到的应力强度因子进行比较。结果表明,空心轴半椭圆表面裂纹应力强度因子解析模型具有较高的精度,为空心轴裂纹扩展的进一步研究提供了参考。     

CW—2型转向架裂纹分析及处理的几点建议

介绍了CW-2型转向架构架断裂现象，裂纹产生的原因，提出了在材料、结构设计等方面改进的意见和建议。     

上海轨道交通9号线车辆转向架轴箱吊耳失效分析及优化建议

针对上海轨道交通9号线车辆转向架轴箱吊耳出现裂纹和断裂问题,分析了轴箱吊耳材料的化学成分,建立了轴箱吊耳有限元模型,校核了其静强度和疲劳强度。结合线路轮轨振动试验,获得了实际的轴箱吊耳振动数据,综合评估分析了转向架轴箱吊耳断裂失效原因。确定共振是引起轴箱吊耳断裂的主要原因。提出了尺寸优化、结构优化和改善线路状况等可行的优化建议。     

钢轨焊前轨端轨腰裂纹造成焊接接头伤损的研究

通过对多起焊接接头伤损典型案例的分析研究,综合描述几种轨腰裂纹的断裂形态以及裂纹源区的断口宏观形貌、金相组织等典型特征,确定在焊接前轨端存在轨腰裂纹是导致接触焊焊接接头形成轨腰纵向、斜向裂纹和横向断裂的主要原因,并分析讨论了轨端、轨腰裂纹产生的原因。     

内部夹杂物缺陷对EA4T车轴钢裂纹萌生寿命的影响

根据EA4T车轴钢疲劳试验，建立基于滑移理论的体心立方晶体塑性理论框架，从介观角度研究车轴钢材料内部夹杂物对疲劳裂纹萌生的影响。模拟材料内部CaS球状夹杂物和Al₂O₃块状夹杂物附近应力分布规律。研究材料内部夹杂物对裂纹萌生寿命预测参数的影响，标定关键变量塑性应变能密度。以裂纹形成过程中能量的变化为切入点，研究不同夹杂物对裂纹萌生寿命的影响。结果表明：材料内部夹杂物缺陷形态以及弹性矩阵的差异是引起应力集中的主要诱因，对于EA4T车轴钢材料而言，Al₂O₃块状夹杂缺陷通常比CaS球状夹杂缺陷的对钢基体微观结构的破坏更严重，更容易萌生裂纹。     

裂纹方向压应力对混凝土断裂过程区尺度的影响

针对平行于裂纹方向作用有压应力的无限大板I型中心裂纹问题,基于Muskhelishvil应力函数得出的裂纹尖端最大拉应力和最大压应力确定了修正的莫尔强度理论的适用条件;推导了裂纹尖端微裂区临界值的解析表达式;采用幂函数模型描述的拉应变软化模型,确定了断裂过程区临界值。结果表明应用修正的莫尔强度理论评估混凝土I型裂纹尖端微裂区和断裂过程区尺度是合理的;微裂区和断裂过程区尺度随平行于裂纹方向压应力作用的增加而增加。     

制动盘材料断裂参量试验研究

根据制动盘受力以及裂纹沿径向扩展的特点制取试样,采用3点弯曲/多试样法确定了制动盘材料的断裂韧度KIC.试验表明在常温(20℃)和低温(-40℃)情况下制动盘材料的断裂韧度KIC值为63MPa·m1/2,说明制动盘材料在较大的温度范围内具有一致的断裂韧度.试验结果可用于制动盘寿命评估.     

铁路旧钢桥中疲劳裂纹扩展寿命的研究

本文应用疲劳断裂理论，通过对旧钢桥钢材性能和铆接中裂纹尖端应力强度因子的试验，研究了铁路旧铆接钢桥疲劳裂纹扩展寿命。由于旧铆接钢桥的使用应力水平较低，虽然材料的断裂韧性较差，但杆件中出现可见裂纹后，在其扩展至临界尺寸以前，杆件仍能承受相当多的荷载循环次数。这便说明旧铆接钢桥虽已使用了数十年以上，但仍有相当大的利用价值。     

东风21型米轨机车SR-1型转向架出现的问题及改进措施

针对东风21型米轨机车运营过程中SR-1型转向架出现齿轮箱漏油，齿轮箱裂纹，构架裂纹，轴箱挡销断裂及固定轴箱挡销的螺栓断裂，从机车运营的线路情况对转向架出现的问题进行了系统的分析，并提出了改进措施。     

基于颗粒流的含交叉裂纹类岩石水力致裂细观机理研究

针对目前岩石在水力耦合作用下交叉裂纹扩展机理认识不足的问题,采用颗粒流软件(PFC2D)的平直节理接触模型和流域法,模拟计算含交叉裂纹的类岩石三轴压缩水力致裂过程,分析双向水平主应力差和主、次裂纹倾角对水力裂纹起裂、扩展及贯通的影响规律,并揭示其细观断裂机理。研究结果表明:数值模拟与试验结果吻合较好。当有或无水平主应力差时,水力裂纹沿着或偏离水平最大主应力方向扩展,与交叉裂纹贯通或不贯通,细观机理均为拉伸断裂。增加水平主应力差可明显降低临界水压力,易形成网状裂纹,有利于提高资源开采效率。     

焊前轨端轨腰裂纹造成焊接接头伤损的研究

通过对焊接接头伤损典型案例中轨腰裂纹的断裂形态以及裂纹源区的断口宏观形貌、金相组织等特征的分析，指出焊接前存在的轨腰裂纹是导致接触焊焊接接头形成轨腰纵向、斜向裂纹和横向断裂的主要原因，并分析讨论了轨端轨腰裂纹产生的原因。     

高速铁路CRTSⅢ型轨道板隔离层关键构件-弹性垫板试验

弹性垫板作为自密实混凝土填充层和底座板之间的缓冲构件,通过自身压缩变形达到减震耗能的目的,因此弹性垫板在平面压缩情况下的力学性能对CRTSⅢ型板式无砟轨道系统的抗震特性具有显著影响。为研究弹性垫板在平面压缩情况下的力学性能,开展弹性垫板的平面压缩试验。探究不同截面尺寸、不同厚度情况下弹性垫板试件的荷载-位移曲线变化规律,探讨弹性垫板试件在平面压缩情况下的刚度变化规律,提出考虑尺寸效应的弹性垫板荷载-位移力学模型。并利用该荷载-位移力学模型与弹性垫板平面压缩的试验数据进行对比。研究结果表明：弹性垫板荷载-位移力学模型能有效模拟弹性垫板的平面压缩力学特性;不同弹性垫板试件的荷载-位移曲线形状大体一致,均表现为位移随着荷载的增加非线性增大;弹性垫板的截面面积和厚度均对弹性垫板的荷载-位移曲线有显著影响,表现为相同荷载情况下,截面面积越大,厚度越小,弹性垫板的位移越小;弹性垫板试件的割线刚度与截面面积、厚度有关,表现为截面面积越大,厚度越小,弹性垫板割线刚度越大,平面可压缩性越低。