平头压痕试验确定铝合金2A12的蠕变剩余寿命研究

基于平头压痕理论和蠕变损伤理论,提出了采用平头压痕试验和拉伸蠕变试验相结合的方法来确定铝合金2A12的蠕变剩余寿命.具体思路为:(1)由拉伸蠕变试验(通过控制试验时间)获得不同损伤的试样;(2)针对受损试样,由压痕加卸载试验确定不同损伤所对应的卸载曲线顶部斜率;(3)通过计算获得拉伸蠕变试样的损伤量;(4)得到卸载曲线顶部斜率与损伤的关系曲线,并以此为标定曲线推断出铝合金拉伸蠕变损伤试样的剩余寿命.     

蜂窝纸板低周疲劳及蠕变复合作用下的损伤研究

对蜂窝纸板在低周疲劳和蠕变作用下的损伤进行了研究,并采用梁柔量作为损伤参量.研究结果表明:在80%应力水平下,梁柔量在疲劳和蠕变作用下演化规律可分为:快速增加、稳定增加和梁加速断裂3个阶段.随着蠕变保载时间的增加,蜂窝纸板的蠕变寿命分数和疲劳寿命分数均下降很快.蜂窝纸板蠕变寿命分数与蠕变保载时间几乎成线性关系下降,且蠕变寿命分数远远大于疲劳寿命分数.随着蠕变作用时间的增加,疲劳/蠕变损伤的负交互作用加剧.     

考虑损伤的蠕变问题的变形场与损伤场

本文研究了考虑损伤的蠕变介质的变形场与损伤场的解。求得了下列三个问题的新解:(1)考虑损伤的指数律蠕变材料在小损伤条件下的变形场与损伤场;(2)幂律蠕变材料在大损伤条件下的裂纹尖端场;(3)全耦合蠕变损伤的圆柱扭转问题的变形场与损伤场,这三个新解均可用解析的形式表达。     

3D-C/SiC复合材料拉伸蠕变损伤和蠕变机理

对3D-C/SiC复合材料进行拉伸蠕变试验,蠕变进行一段时间后,用扫描电子显微镜(SEM)观察试样表面的变化,同时测量试样的共振频率.结果表明,3D-C/SiC除通常CMC所产生的蠕变损伤外,纤维束滑动,纤维束之间的夹角变化,孔隙变形,部分孔隙表面空间位置改变,孔隙表面产生基体微裂纹,损伤在纤维束交叉处更为集中,这些可作为3D-C/SiC蠕变变形的独特机理.电阻和模量的相对变化与蠕变曲线相似,因此电阻和模量都可表征C/SiC材料的蠕变损伤,作为损伤变量.该材料的蠕变属于损伤引起.     

电阻法在金属材料蠕变损伤检测中的运用

金属材料作为目前的主要材料,在各个领域均有广泛的应用。相对而言,火电厂的高温环境、高压蒸汽管道等等,会导致金属材料在应用的过程中,受到各个方面的广泛影响,长时间的影响后,势必会出现蠕变损伤的问题。该问题会严重影响金属材料的性能和寿命,需对金属材料的蠕变损伤进行定期的检查,如果蠕变损伤严重,则需要更换材料,确保工作的安全。目前,在金属材料蠕变损伤的检测中,电阻法是比较常用的方法,不仅能够对蠕变损伤的程度进行准确的检测,还可以获得较多的数据和资料,是非常可行的方法。日后,可加强电阻法的应用。     

高温金属构件蠕变寿命预测的研究进展

概述了近年来已有高温金属构件蠕变寿命的预测方法及其特点。主要介绍了以持久强度实验外推为主的Larson-Miller法、Orr-Sherby-Dorn法和Robinson线性断裂法则;基于蠕变曲线分析的Omega法、θ投影法以及逐步外推法;基于物理机制的连续介质蠕变损伤模型(CDM)预测方法。通过对上述方法的比较和分析,最后指出基于CDM模型蠕变寿命预测方法由于其具有统一的数学表达形式,因而在预测高温金属构件蠕变寿命方面具有很大应用潜力。     

两级蠕变下损伤演变及寿命估算

在两级或多级加载下,材料的蠕变寿命分数之和与加载顺序密切相关,这表明加载历史对损伤演变过程具有显著的影响。本研究采用考虑损伤和硬化影响的蠕变律,得到了蠕变损伤演变过程受加载历史的影响,讨论了两组蠕变加载时损伤演变和寿命估算问题。总结表明,本方法与试验结果吻合较好,可以反映加载效应的影响。     

热固性聚合物在蠕变过程中的微损伤活动

本文研究了有增强和无增强的两种热固性聚合物材料的蠕变性质,用光学方法观测了试样在蠕变过程中的微损伤活动,记录了材料在蠕变过程中的微损伤曲线,推出了材料的线性弹滞极限应变值。同时,本文从材料的微观结构出发,讨论了微损伤的产生原因及其发展规律。最后,还说明了材料的工艺加工条件对微损伤活动的影响。     

高温力学性能二级人员取证复习参考题(蠕变部分之三)

二 选择题1 圆形蠕变试样的计算长度L_0与它的直径d_0之比为——.(1)6(2)10(3)122 蠕变试样大致分为——两种.(1)三角形和圆形试样(2)扁形和方形试样(3)圆形和矩形横截面试样3 试样在加热工过程中不能因为——而改变材料的性能.(1)受热或加工硬化(2)磨擦(3)旋转弯曲4 试样两端螺纹应按三级精度用——验收.(1)肉眼(2)放大镜(3)量规     

乙烯裂解炉管沿高度方向的蠕变损伤和剩余寿命评估

通过对某石化公司服役3 a的乙烯裂解炉管沿高度方向的显微组织进行分析,使用定量金相分析的方法将该炉管沿高度方向的损伤状态与蠕变损伤等级-剩余寿命图进行对比,获得了不同高度处炉管的剩余寿命。结果表明:该乙烯裂解炉管蠕变损伤程度沿高度方向的分布是不均匀的,4~7 m高度处损伤最为严重,约有50%的剩余寿命;其他高度处的炉管仍处于蠕变损伤的初级阶段,尚有70%~90%的剩余寿命。     

顺丁橡胶/天然橡胶硫化胶蠕变寿期研究

采用蠕变试验 ,结合分子热激活运动理论 ,研究了不同硫化体系 NR/BR硫化胶的蠕变寿命。结果表明 ,Zhurkov公式不适用描述硫化胶寿命 ,硫化胶的蠕变寿命不仅与材料本身有关 ,还与热氧 (ΔH /T)、热力 (V.σ/T)及应力 (α.σ)的交互作用有关。 NR在应力作用下产生定向 ,使σ对蠕变寿命具有正效应。蠕变寿期的数学模型可描述为 ln tf=ΔH /T- V.σ/T+α.σ-β     

钛合金蠕变损伤的非线性Lamb波检测

金属材料在高温高压服役过程中会发生蠕变损伤,检测和评价金属材料的早期蠕变损伤具有重要工程意义。针对Ti60钛合金蠕变损伤采用非线性Lamb波进行检测,分别选择Lamb波S_1-S_2模式对和A_4-S_8模式对开展钛合金蠕变损伤试样的实验测量,并采用归一化非线性参数来表征钛合金的蠕变损伤状态。研究结果表,明两种模式对的归一化非线性参数随着材料蠕变损伤程度的加剧均表现出"上升-下降"的变化趋势,且A_4-S_8模式对归一化非线性参数变化率比S_1-S_2模式对更大,说明该模式对对Ti60钛合金蠕变损伤更为敏感。     

根据累积蠕变损伤法则计算热疲劳寿命

本研究提出了一种预测承受任意而复杂的温度和循环载荷的高温零件(如涡轮叶片和涡轮盘)热疲劳开裂起始的方法。看来,热疲劳寿命完全可以根据材料的基本力学性能通过计算如下两种性质不同的、独立的失效形式中的每一种寿命来确定:(1)循环蠕变断裂——采用由Robinson提出并经Taira修正的著名的寿命分数法;(2)常规低周疲劳——采用Manson推导的通用斜率法经验方程式计算。为了完整地确定分析程序已详尽地列出了各种方程。用Glenny型热疲劳试验数据说明并评价所推荐的寿命分析方法。在这些试验中,为了得到类似于涡轮叶片和导向叶片在使用后于前、后缘所出现的裂纹,把Nimonic90的锥形盘试样放在流态床内加热和冷却。在本研究中,首先计算锥形盘试样的温度、应变和应力,最后计算寿命。循环是在改变温度和时间的条件下进行的。带有和不带空气内冷。已经发现,28个试样中有24个是以循环蠕变断裂为主要失效形式。计算和观测的寿命一般相当一致。本研究表明,为预测并最终提高高温合金或零件的热疲劳抗努力所作出的种种努力,其重点应放在计算和減少蠕变损伤方面。     

疲劳/蠕变复合作用下聚苯乙烯的交互损伤研究

探讨了在疲劳／蠕变复合作用下聚苯乙烯的损伤交互作用，结果表明，在疲劳／蠕变复合作用下聚苯乙烯存在疲劳和蠕变的交互损伤，其断裂寿命比纯疲劳或纯蠕变的断裂寿命低；断裂机制是疲劳循环载荷松动和活化了分子链或链段，从而促进蠕变运动和断裂，并且，疲劳／蠕变的交互损伤程度与温度密切相关。     

疲劳-蠕变交互作用的寿命预测探讨

从反映物系运动过程的能量守恒定律和动量守恒定律出发,对材料疲劳-蠕变交互作用下的破坏过程进行了分析,推导出一个新的疲劳-蠕变交互作用的寿命预测模型.与已有的疲劳-蠕变交互作用寿命预测模型相比,本文提出的模型具有适用性强(对于应力控制模式和应变控制模式均适用)、形式简单、所需参数少和应用方便等优点.为检验本文提出模型的准确性,进行了1.25Cr0.5Mo钢光滑试样540℃和520℃环境下应力控制的梯形波加载试验,用本文提出的模型进行了上述两种温度环境下的疲劳-蠕变交互作用的寿命预测,预测结果与实际测量结果符合较好.     

316L不锈钢的高温疲劳蠕变行为和寿命预测

进行316L不锈钢在单级和两级载荷作用下的高温疲劳蠕变试验,研究了载荷历程效应对材料行为的影响.在已有统一的疲劳蠕变损伤演化模型基础上,得到了316L高温单级载荷作用下非线性损伤演化曲线.同时,建立了一种耦合载荷历程效应的多级疲劳蠕变载荷作用下的材料破坏准则.基于该破坏准则,结合材料的非线性损伤模型对316L不锈钢高温两级载荷作用下的疲劳蠕变寿命进行了预测,预测结果与试验数据符合得比较好.     

Cansas-Ⅱ SiCf/SiC复合材料的高温拉伸蠕变行为

连续碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC_f/SiC)是发展先进航空发动机的关键材料,航空发动机长时服役要求材料具有优异的高温蠕变性能。本工作研究了平纹编织Cansas-Ⅱ碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_f/SiC)在空气中的高温蠕变行为,蠕变温度为1200～1400℃,应力水平为80～140MPa。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了2D-SiC_f/SiC复合材料的微观组织和断口形貌,使用能谱分析仪(EDS)进行了成分分析。结果表明:当蠕变应力低于比例极限应力(σ_PLS)时, 2D-SiC_f/SiC的蠕变断裂时间超过500h,稳态蠕变速率为1×10^–10～5×10^–10/s,蠕变行为由基体和纤维共同控制。当蠕变应力高于σ_PLS时,复合材料的基体、纤维和界面均发生氧化,蠕变断裂时间显著降低,稳态蠕变速率提高一个数量级,蠕变行为主要由纤维控制。     

金属蠕变律及蠕变行为研究

蠕变过程中 ,材料内部状态的不断演化 ,使得材料的蠕变行为发生改变。本文提出考虑损伤和硬化影响的蠕变律。利用该蠕变律讨论了 12 Cr1Mo V钢蠕变行为。分析结果表明 ,ε·c在蠕变过程中始终变化 ,第二阶段仅仅是ε·c相对稳定的阶段 ,其相对稳定程度和持续范围与载荷大小有关。在相同寿命分数下 ,不同应力水平引起的硬化状态也不相同     

蠕变/疲劳共同作用下寿命估算方法

通过载荷谱转换，将带保载时间的蠕变／疲劳循环用不带保载时间的纯疲劳循环代替，提出蠕变／疲劳共同作用时的寿命估算方法。对１２Ｃｒ１ＭｏＶ钢母材和焊材的蠕变／疲劳交互作用试验数据的分析结果表明，本方法方便、实用。提出一个表征蠕变／疲劳连续加载时交互作用行为的参数，蠕变／疲劳寿命比。分析认为，材料的蠕变疲劳交互作用行为与该比值的大小腾。材料在蠕变／疲劳共同作用下呈这是呈负交经作用，并非材料固有的特性，还取决于载荷条件。     

焊接对HK40高温炉管的蠕变损伤与断裂的影响

采用含有局部效应的蠕变损伤力学方法,计及材料不均匀性,建立母材和焊缝金属两材料有限元模型,分析了具有缺口的ＨＫ４０带焊缝试样以及实际ＨＫ４０炉焊接接头的蠕变损伤发展与断裂。蠕变损伤模拟结果表明,虽然焊缝金属为蠕变硬焊缝,但在服役寿命的后焊缝损伤较母材严重,出现损伤局部化特征,最终的失效发生在焊缝中。股役１０年的ＨＫ４０炉管的金相剖析也明显焊缝比母材具有较高的损伤级别,这预示着焊缝在长期股役过程中是最薄弱的环节之一。