不同回火温度下贝氏体热轧钢轨疲劳裂纹的扩展速率

用MTS810试验机进行了贝氏体热轧钢轨疲劳裂纹扩展速率试验,并用Paris公式分析了不同回火温度下贝氏体钢轨疲劳裂纹扩展速率试验数据。结果表明,Paris公式可以描述不同回火温度下贝氏体热轧钢轨疲劳裂纹扩展速率,并可用来预测裂纹扩展情况。     

YB-DM-10航空定向有机玻璃疲劳裂纹扩展性能

通过研究定向有机玻璃(YB-DM-10)疲劳裂纹扩展性能,得到该种定向有机玻璃疲劳断裂阈值。发现其疲劳裂纹扩展速率曲线遵循Pairs公式以及Walker公式。研究平面内不同角度、不同频率和应力比对疲劳裂纹扩展的影响;通过对比Paris公式以及Walker公式的回归系数以及断裂表面不同阶段的扫描图像,分析不同参数对疲劳裂纹扩展的影响。结果表明:材料板材平面内,不同切割角度的试样疲劳裂纹扩展速率基本相同;加载频率对疲劳裂纹扩展速率影响不大,但在da/d N-ΔK曲线的第三阶段,数据有分离的趋势;相同的ΔK情况下,应力比增大,疲劳裂纹扩展速率增加。本工作结果为该种定向有机玻璃的应用以及航空座舱透明件损伤容限性能研究奠定了基础。     

温度和应力比对航空铝合金疲劳裂纹扩展规律的影响及其机理

针对7475-T761航空铝合金中心开裂(MT)试样进行了不同温度、不同应力比条件下的一系列疲劳裂纹扩展试验,得到了相应试验条件下的疲劳裂纹扩展数据与规律,讨论了应力比、环境温度对疲劳裂纹扩展行为的影响,并利用扫描电镜(SEM)观测分析了疲劳断口。结果表明:7475-T761铝合金疲劳裂纹扩展速率随应力比、温度的增加而增加;消除裂纹闭合效应影响后,相同温度不同应力比下的da/dN-ΔKeff可由同一拟合公式描述;高温时弹性模量和材料抗拉强度的下降以及裂纹表面氧化导致裂纹扩展速率较快;对比不同条件下稳定扩展区疲劳条带宽度验证了试验分析结论。     

有机玻璃疲劳裂纹扩展试验分析

根据外场使用中出现的裂纹现象，进行了疲劳裂纹扩展试验。结果表明在裂纹扩展中，水的温入加速定向有机玻璃的裂纹扩展速度，对非定向有机玻璃则减缓裂纹扩展速度。     

航空MDYB-3定向有机玻璃蠕变行为温度效应试验研究

对航空MDYB-3定向有机玻璃不同温度下的蠕变行为进行了试验研究.得到了有机玻璃在20,50℃和75℃和不同应力下的蠕变曲线,结果表明:有机玻璃蠕变分为三个阶段,随着温度和应力的增大,有机玻璃的蠕变速率加快,蠕变断裂伸长增大,抗蠕变断裂时间变短.运用陈化理论,Norton公式和指数公式分别描述了蠕变三个阶段的特性.     

有机玻璃疲劳裂纹扩展试验研究

为研究试样形状对有机玻璃疲劳裂纹扩展性能的影响,对M(T)和C(T)两种不同形状试样进行测试,运用Paris公式曲线拟合方法,对比M(T)和C(T)两种试样形状所获得的疲劳裂纹扩展数据,分析实测数据点分散性的大小并分析其原因。实验结果表明:在有机玻璃的疲劳裂纹扩展性能测试试验中,C(T)试样优于M(T)试样,能够更准确地表征有机玻璃的疲劳裂纹扩展性能。     

当量加速腐蚀条件下7B04-T6高强度铝合金疲劳裂纹扩展规律研究

基于编制的机场环境加速试验谱,针对关键结构高强度铝合金件进行当量腐蚀试验,在实验室条件下成功地模拟和再现了服役环境条件的腐蚀损伤,借助复型法观测得到了腐蚀损伤的演化规律;通过预腐蚀疲劳试验和疲劳断口扫描电镜定量分析,得到了裂纹长度a与循环次数N数据集,分析了裂纹扩展速率da/d N与应力强度因子幅值ΔK的对应关系,定量表征了不同程度腐蚀损伤对疲劳裂纹扩展行为的影响规律.结果表明,在腐蚀初期,疲劳裂纹扩展过程中有经典的小裂纹扩展阶段;随着腐蚀损伤的加重,小裂纹行为不明显;腐蚀损伤越严重,疲劳裂纹扩展速率越快,结构抗疲劳性能显著退化.     

金属疲劳裂纹扩展规律及其微观机制(中)

二、疲劳裂纹扩展的力学方程 远在本世纪三十年代中期,人们已认识到疲劳裂纹是工程设计中的一个严重问题。Deforest等为了确定疲劳裂纹出现后金属的剩余寿命,首次开展了一项探索裂纹扩展的研究工作。此后,人们对疲劳裂纹扩展过程进行了大量的试验与理论分析,建立一些半经验式和解析式力学方程,有的已应用于零件与结构的实际寿命的估算中。 1.早期的裂纹扩展公式 表3列出了一些早期的疲劳裂纹扩展的半经验公式。这些公式在一定试验条件下是     

自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响

针对重轨钢在线淬火后自回火造成的抗疲劳裂纹扩展能力降低的问题,在淬火冷速分别为3℃/s、5℃/s、8℃/s,终冷温度为450℃条件下,研究了自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响,测算了疲劳裂纹扩展速率的Paris公式,采用扫描电镜及硬度计分别对自回火后钢轨的疲劳断口进行观察及硬度测试.结果表明:经过自回火后,钢轨的疲劳裂纹扩展速率增快、硬度降低,且自回火之前钢轨的淬火冷速越大,自回火后其硬度降低越显著,硬度的降低增加了裂纹扩展的可能性;自回火后钢轨在Ⅰ区的疲劳裂纹扩展速率远大于直接淬火试样,使钢轨疲劳裂纹扩展的整体进程缩短,这是疲劳裂纹扩展速率增快的重要原因.不同淬火冷速后的自回火试样在应力强度因子范围 ΔK(ΔK=Kmax-Kmin)为10 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹、解理面和二次裂纹较少,河流花样数量较多、面积小、沟壑浅,而在ΔK=13.5 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹间距增大,解理面和二次裂纹较多,河流花样数量增多、面积增大,疲劳裂纹扩展速率da/dN较快.     

疲劳短裂纹形成和扩展行为研究

平均应力是影响材料疲劳行为的重要因素,选择平均应力下疲劳短裂纹行为作为研究对象,应用裂纹位错理论和椭球体异性夹杂理论对疲劳短裂纹问题进行了深入的分析和探讨,在以下几方面取得了新的进展。 首先对不同应力条件下光滑试样的疲劳短裂纹行为进行了系统的试验研究,考察了应力幅、平均应力及微观结构等因素对疲劳短裂纹生长的影响,并给出了一个关于疲劳短裂纹形成和扩展的划分定义;建立了循环应力下的疲劳短裂纹位错模型,通过对疲劳短裂纹及其顶端塑性区与晶界交互作用的分析,建立了疲劳短裂纹门槛应力条件,并由此推导出一个双曲线形式的疲劳极限图线。提出了应用裂纹顶端塑性位移幅度描述疲劳短裂纹生长速率的方法,由疲劳短裂纹形成位错模型给出了一个振荡形式发展的疲劳短裂纹生长速率表达式.其范围包络线可以较好地覆盖疲劳短裂纹速率的试验数据;应用Eshelby椭球体本征应变问题解,求得了裂纹顶端延伸位移。提出应用有效裂纹顶端延伸位移幅度来处理各种应力条件下疲劳短裂纹扩展速率的方法,使得疲劳短裂纹扩展速率在描述上实现了归一。