加氢反应器裂纹扩展临界状态的研究

利用Hartman-Schijve公式计算加氢反应器材料2．25CrlMo钢裂纹疲劳扩展的应力强度因子理论门槛值,与实用门槛值比较结果表明后者偏于危险,二者相差约为42．55％。由此进一步引用推导公式,计算得到某加氢反应器材料断裂韧度的值。综合裂纹深度和长度方向两方面因素,对裂纹扩展状态进行分析,推导出裂纹扩展的临界尺寸,作为加氢反应器裂纹扩展评判依据。     

模拟压力容器接管的新型十字试板的角裂纹疲劳扩展性能

用新型十字试板进行了双轴载荷下的角裂纹疲劳扩展性能的研究,以模拟压力容器接管处角裂纹的疲劳扩展行为。试板角裂纹尖端的应力强度因子采用三维边界元法计算,裂纹疲劳扩展的形貌变化采用降载勾线法记录。试验结果表明,裂纹疲劳扩展规律与双向载荷比及裂纹初始形状有关,裂纹沿长度方向的扩展速率可以用 Paris 公式表示,但在深度方向则不然。     

再生混凝土疲劳断裂力学分析

本文在对再生混凝土断裂破坏形态进行分析的基础上,提出了虚拟张开型裂纹模型.由此分析了虚拟张开型裂纹的扩展速率,回归得到了裂纹扩展速率Paris公式的参数.通过对虚拟张开型裂纹的扩展速率理论分析结果进行分析,提出了指数形式的裂纹扩展速率公式,该公式较Paris公式更接近于理论分析的结果.     

拉弯复合应力下焊接头表面裂纹疲劳扩展规律的研究

通过对16MnR钢对焊的弓形试极疲劳裂纹扩展试验，研究了在拉弯复合应力下对焊接头表面裂纹疲劳扩展规律。采用Newman－Raju公式分析了有限宽板在拉弯复合应力下表面裂纹的应力强度因子的计算。试验研究表明在拉弯复合应力下当a／t≤0．8时表面裂纹疲劳扩展规律仍可用Paris公式来描述，并且c向和a向的Paris系数之间仍存在着C_c＝0．9~nC_a的关系。     

表面裂纹疲劳扩展形貌变化规律的研究

首先进行了１６Ｍｎ板材半椭圆表面裂纹疲劳扩展试验。试验结果表明，采用Ｎｅｗｍａｎ－ｒａｊｕ应力强度因子时，表面裂纹深度方向和表面方向的扩展速率均符合Ｐａｒｉｓ公式。在此基础上，从Ｎｅｗｍａｎ－Ｒａｊｕ应力强度因子计算式和Ｐａｒｉｓ疲劳裂纹扩展速率公式出发，通过理论和数值分析，建立了３类表面裂纹在受拉伸、弯曲、和拉弯组合加载下的疲劳扩展形貌统一表达式，并通过疲劳试验结果对其进行了考核。结果表明，采用统一表达式预测裂纹形貌的各项统计指标均优于其他两种表达式     

弯曲载荷作用下孔边角裂纹的应力强度因子与疲劳扩展规律

本文运用边界元方法提出了弯曲载荷作用下,平板中孔单边角裂纹裂尖的应力强度因子(SIF)的计算式。并通过实验研究了孔单边角裂纹在交变的弯矩作用下,裂纹的形貌变化规律及裂纹扩展速率,指出角裂纹沿长度方向的扩展可以用Paris公式来描述,而沿深度方向则不然,但两者之间具有幂函数的关系。     

增韧环氧树脂的动态裂纹扩展研究

主要进行了环氧及增韧环氧树脂的断裂韧性及裂纹快速扩展的试验研究,试验过程中采用一ＧＬＣ－１型高速裂纹扩展测试仪来测试裂纹扩展速度,得到在裂纹扩展过程中裂纹扩展速度曲线,本文结合不同的计算公式及有限元分析方法,讨论了各个确定断裂韧性公式的准确程度,发现传统的静态断裂韧性的分析方法所得到的结果偏大,有一定的危险性,建议使用试验与数值计算相结合的方法,同时还发现增韧不仅可以提高材料的静态和动态怕裂性能,     

纤维增强复合材料中桥联纤维对裂纹的阻裂机理

基于应力强度因子K叠加原理，在考虑纤维桥联和拔出两种主要增韧机理的前提下，建立了裂纹尖端附近桥联纤维对复合材料基体微裂纹扩展的阻滞作用的理论模型；从裂纹扩展、纤维桥联及纤维断裂拔出的实际破坏的物理过程出发，推导出桥联纤维对裂纹扩展阻滞效应的简单实用的解析计算公式；解析公式及算例计算结果表明：纤维的体积分数、纤维和基体界面间的摩擦力大小等对微裂纹扩展的阻滞作用具有明显的影响，纤维的体积分数及界面摩擦力越大，对微裂纹扩展的阻滞效应越好。     

压力容器裂纹疲劳寿命预测的Pairs公式材料常数的相关性分析

介绍了计算疲劳裂纹亚临界扩展速率中常用的Pairs公式、最小二乘法的一般原理和相关系数r的概念。以07MnCrMoVR钢为例运用最小二乘法得出了lgC和m的线性关系,并利用相关系数r判断其相关程度,得出了两者具有极强相关性的结论。基于Pairs公式中材料常数m服从正态分布这一知识,利用lgC和m的线性关系以及正态分布的相关知识,参考压力容器安全评估的方法,探讨了对疲劳裂纹的亚临界扩展速率和疲劳寿命近似预测的方法。     

基于细观力学的短纤维增强复合材料断裂性能数值研究

基于细观力学,采用虚拟裂纹扩展结合有限元法计算了短纤维增强复合材料纤维端部不同方向裂纹的应变能释放率,研究了网格尺寸对应变能释放率计算结果的影响,并分析应变能释放率随裂纹长度,纤维的长度、半径和含量的变化关系。研究表明:网格尺寸对应变能释放率的计算结果影响小;不同区域的裂纹,其应变能释放率受裂纹长度的影响不同;应变能释放率随裂纹扩展方向变化曲线呈对称特点,其中滑移型裂纹的扩展阻力较小;应变能释放率随着纤维长度、半径和含量的增大而增大。     

高温高压蒸汽分支管线的变幅值热疲劳裂纹扩展寿命研究

研究了一条高温高压蒸汽分支管线失效面上周向焊缝外表面裂纹在１７级温度载荷谱作用下的变幅值热疲劳裂纹扩展寿命。计算中涉及到管子周向焊缝外表面裂纹Ｋ的求取、超载模型的选用及谱载下裂纹扩展寿命计算等     

露天、薄壁混凝土结构温度裂缝有限元分析

对环形半下沉式钢筋混凝土结构辅助用房进行裂缝计算和有限元分析，从理论上阐述了露天、薄壁、超长钢筋混凝土结构温度裂缝产生的原因，采用混凝土温度收缩裂缝控制理论，对屋面顶板进行了简化计算。     

0Cr18Ni9钢在低浓度NaCl溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展特性

试验显示 Ｎａ Ｃｌ溶液的存在,其浓度增加及加载频率降低都加快 ０ Ｃｒ１８ Ｎｉ９ 钢在低浓度 Ｎａ Ｃｌ溶液中腐蚀疲劳裂纹的扩展速率。     

基于Matlab编程的含缺陷长输管道安全评定

分析各种管道评定标准给出不同裂纹情况相应的评价方法,采用GB/T 19624-2004对壁厚为18mm的X80管段长输管道工程实测裂纹进行简化评定,绘制出失效评定图,得出该管道可以安全运行,并给出了最大容许等效裂纹尺寸。对评定过程中的复杂汁算公式进行Matlab软件编程,使得计算过程程序化,提高计算准确率,降低评定难度。     

延长单程套管换热器寿命的工艺方法

通过对温差应力的计算,分析了固态粉末物料锅式真空干燥系统中,套管换热器裂纹原因,并从操作工艺的角度,提出了改进措施。     

夹套管封板角焊缝裂纹原因分析及对策

本文针对夹套管封板角焊缝裂纹原因产生机理进行了分析,通过应力计算,指出因结构不合理是造成裂纹产生的根本原因,同时提出了解决问题的办法.     

Experimental study of the Mode I adhesive fracture energy in DCB specimens bonded with a polyurethane adhesive

The Mode I fracture energy of a polyurethane adhesive with low Young’s modulus was investigated. Metal adherends in standardized double cantilever beam (DCB) tests are typically too stiff for soft adhesives, making it difficult to measure the fracture energy accurately. However, soft adhesives, such as a single-component polyurethane adhesive tested in this paper, are in high demand in the automobile industry. Thus, accurate measurement techniques must be established. Flexible substrates composed of spring steel were used for the DCB tests to accommodate the deformation of the adhesive layer. First, the applicability of the flexible substrates was discussed using specimens bonded with an epoxy adhesive. For soft adhesives, however, the deformation of the adhesive layer must be considered in the calculation methods of the fracture energy. Although the deformation effect on the DCB tests has been discussed with Winkler’s elastic foundation, the crack length must be measured along with the load and displacement. To overcome the difficulty of measuring the crack length, a calculation method based on Winkler’s elastic foundation was introduced applying the compliance-based beam method (CBBM). Finally, the fracture energy of the polyurethane adhesive was discussed by comparing the calculation methods with and without measuring the crack length.     

不同泊松比复合材料的裂纹尖端应力场

具有平面负泊松比的碳纤维/环氧树脂非平衡复合材料层板具有很高的断裂韧性和缺口断裂强度。本文用复变函数一变分方法计算了负泊比材料的裂纹尖端应力场，并与常规的平衡复合材料进行了比较。本文重点研究了主应力方向与纤维夹角的关系。结果表明：负泊松比材料独特的裂纹尖端应力场有利于提高缺口断裂强度。     

液化石油气球罐裂纹成因分析与讨论

对两台1500m3液化石油气球罐在用检验中所发现裂纹的成因进行了分析。有限元应力计算和X射线衍射残余应力测试表明,球罐赤道环焊缝位置存在较高的工作应力和焊接残余应力;对典型裂纹中夹杂物能谱分析表明,这些夹杂物是焊渣;在分析球罐现场组焊焊接工艺的基础上,得出焊缝裂纹主要是由于焊接工艺不当所致,进而提出了修复方案。