三维裂纹扩展时动态应力强度因子的有限元研究

三维裂纹在动态断裂力学中,由于其数学和物理上的复杂性,求解其动态应力强度因子受到一定的约束。文中主要介绍了利用有限元分析软件ANSYS来求解三维动态应力强度因子。     

地铁转向架疲劳开裂分析与构造方案

通过有限元仿真计算,分析西门子公司和广州地铁的转向架两构架修复方案的补强效果以及疲劳裂纹情况,对比两种方案间的差异.由于补强结构焊缝等级较差,建议适当采取TIG熔修、超声振动冲击等后处理措施来提高等级.提出一种优化方案,经过计算可知,该方案的应力水平有所降低,但此等级焊缝仍属于危险应力水平.除了通过焊缝处理提高等级外,应从降低轨道不平顺水平、限速及优化悬挂参数等方面进一步降低载荷水平.     

重载铁路车辆轴重对钢轨疲劳裂纹萌生和磨耗发展的影响

采用钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生和磨耗共存发展预测方法,分析重载铁路车辆轴重对钢轨疲劳裂纹萌生和磨耗发展的影响。研究发现,在800 m小半径、钢轨材质为U75V热处理的曲线外轨上,随着车辆轴重从23 t逐步增加到30 t,钢轨平均磨耗发展速率从3.813 2μm/万次增加到4.208 3μm/万次,平均疲劳累积损伤从0.019 5万次增加到0.028 8万次,裂纹萌生寿命从31.8万次减少到23.1万次。轴重平均每增加1 t,钢轨平均磨耗发展率增加1.48%,平均疲劳累积损伤率增加6.81%,而裂纹萌生寿命减小3.93%。     

电站用P91与10CrMo910异种钢焊接工艺研究

探讨了电站安装中P91与 10CrMo910钢的异质焊接、热处理工艺 ,制订了相应的焊接工艺并进行了试验和总结 ,通过焊接工艺评定表明 :此焊接工艺选择适当 ,焊缝能满足各项焊接要求 ,对两种异质钢的工厂、工地现场焊接及热处理具有一定的参考价值。     

炎热地区沥青混合料高温稳定性设计

该文以（北）京-福（州）高速公路江西温沙段AP4项目部在抗高温车辙方面对中面层AC20-Ⅰ进行骨架类型设计与验证为例,选择合适的AC20-Ⅰ配合比,并通过动稳定度的测定来验证所选择的配合比在高温稳定性上的优越性。     

AC-20Ⅰ中面层沥青混合料目标配合比设计

结合项目实际气候条件、集料质量和交通状况,从原材料、级配的确定及评价指标等方面系统地介绍了AC-20I中面层沥青混合料目标配合比设计过程;通过DSR试验、粘度试验、马歇尔试验和车辙试验,评价了沥青结合料的粘附性、高温性和水稳性。     

有效应力强度因子幅值计算模型的验证

裂纹闭合效应在金属疲劳中有着十分重要的作用,裂纹闭合概念已经用于解释变幅载荷作用下的裂纹扩展问题,已提出了许多基于裂纹闭合概念的有效应力强度因子计算模型.黄等人在Newman模型的基础上,提出了考虑因素更全面且便于应用的有效应力强度因子幅计算模型以及变幅载荷下工程结构疲劳寿命预测模型.为了验证该模型对不同材料的有效性和适应性,收集了一些相关的试验数据,和该模型的预测结果对比发现该模型的预测结果和试验数据符合得很好.对几种钢、铝合金和钛合金材料在不同应力比下的裂纹扩展速率数据用该模型转换成用有效应力强度因子表示的裂纹扩展速率,结果表明由有效应力强度因子幅表示的扩展速率将不同应力比下较分散的裂纹扩展率数据集中在一个很小的分散带内,同时得到了有参考价值的的一些结论.     

局部加强的含裂纹板应力强度因子分析

对含裂纹板局部焊接加强板条的断裂问题进行了分析计算.考虑加强板条的横向刚度和纵向刚度的影响,将加强板条对裂纹板的作用力离散化为作用在沿加强板条方向的有限个作用点处,由含裂纹板的复应力函数解法进行求解.文中分别就加强板条位置和加强板条相对刚度对裂纹板加强作用的影响进行了计算分析.计算结果表明,加强板条纵向刚度对降低裂纹板的应力强度因子起主要作用,提高加强板条刚度有利于降低结构应力强度因子,提高结构承载能力.     

裂纹尖端区的应变和三轴应力

鉴于全塑性解存在的问题,Tian and Gao(2004y1]导出能反映弹性应变的弹塑性裂纹尖端场.本文给出了其三轴应力和应变分布,并给出了相应的有限元数值解.分析表明,高三轴应力引起的高弹性体变形和弹性能是诱发裂纹扩展的主要因素.