深部高应力载荷作用下的洞室变形破坏实验

为了揭示深部高应力岩体工程中所体现出的围岩分区碎裂化现象的机理,采用模拟试验的方法,研究了高应力作用下材料性质,支护,试件尺度对围岩分区碎裂化产生的影响.结果表明:所做的相似材料模拟试验,在洞室周围都观察到了围岩分区碎裂化现象;围岩分区碎裂化形成的应力条件与材料性质有关,脆性材料中更易出现分区碎裂化现象;洞室的破坏程度与支护有关,在有支护条件下,断裂间距减少,破裂程度减弱;试件的长度对分区碎裂化现象的产生影响不明显.该成果对深部高应力岩体工程具有一定的参考价值和指导意义.     

预制表面缺陷对钢滚动接触疲劳性能的影响

10Cr4Ni4Mo4V是在Cr4Mo4V的基础上研制的航空发动机轴承材料。为研究表面损伤对这两种材料疲劳性能的影响,通过含预制表面缺陷和无表面缺陷的滚动接触疲劳实验,研究了表面洛氏缺陷及其边缘突起对这两种材料接触疲劳性能的影响。通过扫描电镜分析了含表面缺陷试样疲劳发展过程及失效形貌,用X射线应力测定仪测量了试样实验前后残余应力随表面至芯部距离的分布。结果表明,表面缺陷以及缺陷边缘的突起均使材料疲劳性能劣化,10Cr4Ni4Mo4V的接触疲劳性能优于Cr4Mo4V。     

扫描显微环境下原位高温力学测量技术及其应用研究

扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是科学研究中的重要观察设备,在过去的几十年,人们一直致力于借助SEM从微尺度层面对热端部件所涉及的关键合金材料和构件的力学性能进行原位高温测量和表征.这一研究对认识合金材料微结构损伤演化物理机制、理解其高温失效和破坏机理、提取力学表征参数和提高寿命预测方法的准确性等有重要的理论意义和工程价值.本文首先介绍了SEM环境下原位高温力学实验的困难和挑战,综述了近年来国内外在SEM环境下发展的原位高温变形测量技术,涉及扫描环境下的原位高温测量设备、高温成像技术、高温变形测量方法等.在此基础上,介绍了作者近年来对镍基合金材料在高温变形、蠕变、以及疲劳与断裂方面的研究工作.最后,论文对该领域进一步的研究工作进行了展望.     

Numerical Simulation and Dynamic Fracture Criteria of Thin Cylindrical Shells under Inner Explosive Loading

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｉｎｃｅｔｈｅ1940ｓ,ｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｈａｖｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｏｆｍｅｔａｌｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｓｕｂｊｅｃｔｔｏｔｒａｎｓｉｅｎｔｌｏａｄｓｉｎａｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ.Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｏｄｅｌｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｒｕｐｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏ…     

多点微动疲劳实验的设计

为防止微动疲劳事故发生,工程上亟需对多点微动疲劳进行实验测试。根据Hertz接触理论得到接触半径,再利用有限元软件PATRAN和NASTRAN计算分析3点球压微动下试件应力场的分布,发现接触区域应力分布差别很大,验证了单点微动理论不适用于多点微动情况。基于此,开发出微动实验平台、多点球微动实验设备及多点面微动实验设备。结果表明,该实验系统具有较高的精度(<1μm),可用于模拟各类固定连接件的微动疲劳实验。