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在室温25℃~360℃自约束型热循环条件下,研究SiC增强颗粒体积分数为20%的铝基复合材料SiCp/A356的热疲劳裂纹形成与扩展特性,并且探讨了复合材料热疲劳裂纹的形成机制和扩展过程。研究结果显示,试样的切口尺寸对裂纹形成有很大的影响,而对裂纹扩展阶段的影响可以忽略,但试样厚度对裂纹的扩展有影响。通过非线性有限元顺序耦合法仿真计算了热疲劳裂纹尖端应力应变场,确定热疲劳裂纹扩展的驱动力为低温点的拉应力,因而认为,结合本次实验结果并通过断裂力学分析方法可以对颗粒增强金属基复合材料的热疲劳裂纹的扩展行为做进一步的研究。 相似文献
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通过试验测定了车轮钢Ⅱ型裂纹的疲劳扩展速率、断裂韧性KⅡC和应力强度因子范围门槛值ΔKth,绘制了da/dN-ΔK;曲线,确定了Paris公式,计算了轮辋裂纹的临界尺寸,根据轮辋裂纹的失效尺寸,计算了车轮的疲劳扩展寿命。为研究轮辋裂纹的扩展规律提供了重要的理论依据。 相似文献
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铁路旧钢桥中疲劳裂纹扩展寿命的研究 总被引:3,自引:0,他引:3
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。 相似文献
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在由加载条件试验得出车轴裂纹扩展规律的基础上,引入有效应力强度因子范围ΔKeff值,建立适用于各种加载条件的裂纹扩展规律模型;给出实际运用条件下初始裂纹尺寸、超偏载、轮轴压装配合导致应力集中等因素影响车轴裂纹扩展的理论分析方法;建立车轴裂纹扩展寿命的计算模型,并采用Romberg数值积分法和Newton-Rophson迭代法对车轴剩余寿命进行预测。运用本文给出的模型和计算方法,以RD轴轮座部为例,对不同运用工况、不同尺寸裂纹车轴的剩余寿命进行了计算分析;以某客车RC轴断轴事故为例,对车轴初始裂纹尺寸进行计算,验证了超限裂纹漏探是导致该车轴断裂的主要原因。 相似文献
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采用国家标准GB6398-86规定的试验方法,对15MnVNq钢焊接接头在疲劳裂纹扩展中速区和近门槛值区的裂纹扩展规律进行了深入的研究。在应力比,残余应力对疲劳裂纹扩展的影响方面获得了有价值的成果。本文还在疲劳断口的研究方面进行了新的尝试,探讨了二次裂纹对疲劳裂纹扩展的影响。 相似文献
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对预应力混凝土枕中碱骨料反应的探讨铁道部太原轨枕厂孙月清,张奇男,魏宜龄在混凝土工程中,由于开裂影响耐久性,造成工程损失,国内外都有很多实例。以往为解决裂纹缺陷,曾多次调查研究提出措施,但大多着眼于结构和工艺操作方面,裂纹问题未能彻底解决。近年来人们... 相似文献
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孔洞尺寸效应对岩石单轴压缩力学强度及破坏特征影响试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
《铁道标准设计通讯》2017,(8):96-100
为了研究孔洞尺寸效应对岩石力学强度的影响,利用岩石伺服压力机对含不同孔洞直径的岩石进行单轴压缩,并通过高速摄像机记录其破坏特征及裂纹扩展过程,从裂纹扩展角度阐述强度弱化机理。研究表明:(1)随着孔洞直径的增大,其抗压强度随之而减小,但降低速率逐渐减小;(2)起裂裂纹类型控制脱落面积,进而影响岩石宏观力学强度;(3)孔洞直径为6 mm、8 mm试样起裂裂纹为反向拉伸裂纹,反向拉伸裂纹扩展很短;孔洞直径为10 mm、12 mm试样起裂裂纹为正向拉伸裂纹,最终贯穿试验边界的均为正向拉伸裂纹。 相似文献
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作者从粗糙度诱发裂纹闭合的几何模型着手,通过推导得出了应力比、显微组织与裂纹闭合间的关系表达式,并就U71Mn钢不同奥氏体晶粒、不同应力比对裂纹闭合以及门槛值附近疲劳裂纹扩展行为的影响进行了研究。结果表明,粗大奥氏体晶粒由于有较大的断面粗糙度,使裂纹闭合程度增大.从而提高门槛值,但它不影响中速区域疲劳裂纹的扩展。应力比除了影响裂纹扩展的微观过程外,主要是影响裂纹闭合。随着应力比的增加,裂纹闭合作用减少,表现出裂纹扩展速率的提高和门槛值的降低。 相似文献
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高铁制动盘螺栓疲劳裂纹可能会危害列车行车安全,有必要进行原位检测。但常用小角度纵波检测未考虑原位状态下预紧力的影响,螺栓缺陷定量精度不足。运用CIVA软件对原位螺栓裂纹进行仿真并优化检测工艺;利用有效弹性常数法表征螺栓在应力诱导下的宏观各向异性,研究预紧力对缺陷定量的影响规律。建立原位状态的螺栓模型,分析折射角,晶片尺寸,频率和带宽对螺栓声场和缺陷回波的影响,选择最佳工艺参数。基于此参数,模拟不同预紧力下不同尺寸缺陷的回波。研究结果表明:不同预紧力下回波幅值不同。最后,绘制缺陷大小-波幅曲线图,实现螺栓缺陷定量分析。对实际螺栓开展原位检测,结果表明考虑预紧力后,缺陷定量误差降低了12%。 相似文献
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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. 相似文献
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梁体混凝土裂纹不仅影响梁体外观质量,而且对梁体本身的耐久性及使用功能造成一定的影响,减少和有效控制梁体裂纹一直倍受工程建设者们的高度关注.青藏铁路作为我国第一条高原铁路,在梁体预制过程中出现的梁体混凝土裂纹问题,其原因复杂,影响因素多.本文就高原铁路梁体裂纹的产生与防范进行了分析、探讨. 相似文献
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弯矩作用下钢轨疲劳裂纹扩展行为研究 总被引:1,自引:1,他引:0
研究目的:车辆在运行过程中受到多种载荷的相互作用。在多种因素作用下,如车轮本身有不圆度;车辆在通过曲线段、轨缝、岔道时对钢轨产生冲击,不可避免车轮会对钢轨产生法向载荷,从而使得弯矩对疲劳裂纹的萌生和扩展产生影响。为研究弯矩对不同材料钢轨疲劳性能的影响,本文在NENE-2型微动实验机上,对U71Mn、PD32种材料钢轨在弯矩作用下的疲劳裂纹扩展性能进行试验研究,据此提出减缓钢轨疲劳损伤的措施。研究结果:分析研究和试验表明,疲劳裂纹从应力集中点首先开始萌生,其中主剪切应力占有重要影响;静载作用时裂纹扩展方向会发生大角度改向,而动态加载过程中疲劳裂纹扩展方向稳定;相同加载速率条件下,PD3钢轨疲劳裂纹较U71Mn钢轨更易萌生与扩展。为了防止和减缓钢轨的疲劳损伤,应根据线路的类型和钢轨的实际工作环境选择适合材料的钢轨,货运重载线路,选择较高机械强度的PD3钢轨;高速线路,选择U71Mn钢轨. 相似文献
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为探明钢桥面板对接焊缝焊趾区域共面及异面表面多缺陷在裂纹扩展过程中的形态变化及相互作用机制,以钢桥面板U肋下翼缘对接焊缝简化后的基本焊接构造为研究对象,探明对接焊缝焊接区域的应力强度因子KI分布,并在验证ABAQUS与FRANC3D数值模拟方法可靠性的基础上,对焊趾区域植入的共面或异面多裂纹进行多裂纹扩展分析。研究结果表明:含余高对接焊缝在轴拉荷载作用下,焊趾线附近存在应力强度因子KI的峰值点;相邻共面裂纹在扩展至临界深度的过程中存在裂纹融合前、裂纹融合时及裂纹融合后3个典型的扩展阶段,不同阶段裂纹前沿形态及扩展速率da/dN变化可通过等效应力强度因子幅值ΔKeff的分布来体现;共面裂纹融合前,单裂纹靠近另一裂纹长轴端点的裂纹相互作用比例因子随净间距s1与裂纹深度a比值呈幂次负相关性;对接焊缝异面裂纹中焊趾处裂纹对热影响区裂纹存在抑制作用,并随着裂纹尺寸差异的累计增加,焊趾处裂纹对热影响区的抑制作用呈线性扩大,最终使得热影响区裂纹ΔKeff低于门槛值ΔKth 相似文献
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九江长江大桥钢轨纵向裂纹的无损检测及失效分析 总被引:1,自引:0,他引:1
运用超声波无损检测技术对九江长江大桥钢轨纵向裂纹进行了检测,确定了伤损类型,部位和尺寸,并采用新方向加固,落实监控措施,保证了行车安全。 相似文献
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建立了客车车体的有限元模型,采用断裂力学,计算出客车底架临界裂纹尺寸和裂纹扩展率.通过对比有限元分析和物理加载试验获得的侧梁变形,对其进行了验证.在一定条件下,该裂纹分析过程可适用于铁道车辆临界裂纹和裂纹扩展速率的评估. 相似文献