"过载"在da/dN-△K曲线与△Kth降载法测量中的影响及其对策

对在10^-5－10^-7mm/cycle疲劳裂纹扩展曲线da/dN－△K和疲劳裂纹扩展门槛值△Kth测量中常用的降载法进行研究。每一级载荷疲劳裂纹扩展二次（△a1i，△N1i）和（△a2i，△N2i）。用多点多项式分别拟合（△a1i，△N1i，△K1i）和（△a2i，△N2i，△K2i），i＝1，2，3，…，n。每一种材料得到两条da/dN－△Kth。结果表明，降载法中的前一级载荷仍明显有过载作用，干扰材料疲劳裂纹扩展，影响测量数据的真实性。本文提出解决方法－－“二次扩展法”，即在每一级载荷,舍去受前一级载荷影响大的第一次循环数据，而用受前一级载荷影响较小的第二次循环数据作为疲劳裂纹扩展曲线da/dN－△K和计算疲劳裂纹扩展门槛值△Kth的数据。     

天然气压缩机活塞杆失效机理及疲劳寿命分析

针对油气田增压、集输用天然气压缩机活塞杆疲劳失效的问题,展开了活塞杆失效机理及疲劳寿命分析的研究。研究中根据活塞杆动力学原理,分析在一个周期中活塞杆承受的气体力、惯性力等载荷及活塞杆失效方式及失效部位,并在无损检测的基础上对活塞杆疲劳寿命进行分析,对无缺陷活塞杆采用累积损伤方法计算疲劳寿命,对含裂纹缺陷活塞杆根据裂纹萌生、扩展直至断裂分析剩余寿命。活塞杆初始裂纹形状、位置及加载方式不同对裂纹几何形状因子及强度因子有不同的影响,建立活塞杆疲劳寿命计算模型,并得到含缺陷结构的剩余疲劳寿命。文中研究为压缩机的安全使用及评价提供了重要指导意义。     

用直流电压降法研究316LN不锈钢的疲劳裂纹扩展行为

采用直流电压降(DCPD)方法测试了316LN不锈钢在室温和350℃的疲劳裂纹扩展速率,得到室温和350℃下该材料疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth,并分析了试样断口形貌。结果表明:采用DCPD方法测得室温和350℃下ΔKth分别为11.9,8.1MPa·m1/2,与文献值相符,350℃下的疲劳裂纹扩展速率比室温下的要高2~20倍;在裂纹亚临界扩展区,疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子范围服从Paris公式,其参数n与温度无关,参数D与温度成线性正比关系;试样疲劳破坏形式为穿晶断裂。     

岸边集装箱装卸桥金属结构裂纹的诊断与控制

1断裂力学的裂纹扩展机理 断裂力学是研究具有初始缺陷的材料和结构强度的有力工具,它结合现代的无损探伤技术,能够克服传统研究方法中所表现出的弊端,如定量计入初始缺陷对疲劳寿命的影响,以裂纹的尺寸大小和裂纹的扩展速率作为结构损伤大小的判据,来判定剩余寿命和巡检周期等。裂纹尖端应力强度因子是这一方法的基础,在裂纹临界扩展阶段,当应力强度因子幅值△K小于门槛值△Kab时,裂纹扩展速率da／dN的对数和应力强度因子幅值△K的对数之间关系可用Paris公式描述。     

使用恒Kmax方法测试物理小裂纹门槛值研究

大量研究表明长裂纹和物理小裂纹扩展行为差异的主要原因是由于裂纹闭合程度不同造成的,消除裂纹闭合效应影响后的长裂纹与小裂纹的裂纹扩展行为应趋于一致.文中使用恒Kmax/增Kmin值降低△K的试验方法来测试裂纹扩展门槛值.此方法在测出△Kth时应力比R已经很高,实际上已不存在裂纹闭合效应的影响.通过对比试验结果表明,恒Kmax法测试长裂纹扩展门槛值能有效去除裂纹闭合效应的影响,用测得的门槛值近似表述小裂纹门槛值,能给出偏于保守的结果.     

波动载荷下X70管线钢裂纹扩展特性研究

用预裂纹试样研究了应力比为0.9的波动载荷下X70管线钢在不同环境中的裂纹扩展特性,并进行了定量分析。结果表明:不同环境中管线钢的裂纹扩展具有真腐蚀疲劳的特征,裂纹扩展速率主要受波动载荷产生的应力强度因子幅ΔK控制,给定载荷波动频率的裂纹扩展速率可表示为:da/dN=B(ΔK-ΔKth)2。在模拟管线局部环境的中性碳酸盐和NS4中,裂纹扩展具有较高的B值,且随载荷波动频率的降低B值升高。碱性碳酸盐环境中裂纹扩展的B值较低,载荷波动频率对裂纹扩展无影响。各种环境中ΔKth变化不大,在2.3～2.6MPa·m1/2范围。     

改进大型活塞式压缩机活塞杆的连接

1Г-266/320和2ШЛК-1420型活塞式压缩机活塞杆的断面一般具有疲劳特征,折断通常发生在带中间滑块或十字头的活塞杆的螺纹连接处。为提高大型活塞式压缩机活塞杆的可靠性,列宁格勒化工机械科学研究院研制了一种改进其连接的方案。研究是以活塞式压缩机的带十字头的活塞杆连接的一种新的计算方法为基础的〔1〕,因为原有的方法没有考虑载荷沿     

疲劳裂纹扩展的影响因素分析

从材料抵抗裂纹扩展的能力和对试件或结构施加的载荷两方面对影响疲劳裂纹扩展速率因素进行分析。分析结果表明 ,从文中理论出发对影响疲劳裂纹扩展速率因素进行定量分析 ,并对众多的实验现象例如裂纹扩展速率随加载频率变化等作出合理解释。文中还对疲劳裂纹扩展速率的实验研究及工程应用提出见解 ,例如通过有限的疲劳裂纹扩展速率数据取得Kc、Kth值以及通过惯性效应的比较 ,在偏于安全条件下把试验室数据应用于工程结构疲劳寿命的预测     

卧式压缩机十字头中心线与滑履中心线的相对位置

一、问题的提出 卧式压缩机活塞杆中心线偏离水平位置将 会直接影响活塞的正常工作以及填料密封的密 封性能与使用寿命。基于下列原因: （1）在重力作用下活塞中心线低于气缸 中心线; （2）气缸与活塞之间隙大于滑道与十宇 头的间隙; （3）活塞与气缸间磨损比十宇头与导轨 间磨损严重。 要使卧式压缩机活塞杆中心线保持水平, 装配时必须使滑履中心线高于十字头中心线一 个特定的微量尺寸△。     

超高压压缩机气缸螺栓疲劳寿命评估

超高压压缩机气缸螺栓在交变载荷作用下,会产生疲劳失效破坏.文中介绍了二次机气缸螺栓疲劳寿命的分析方法,利用裂纹扩展速率与螺栓的临界裂纹尺寸对含缺陷的螺栓疲劳寿命进行了计算, 为设备的诊断维护提供了合理的依据.     

压裂泵曲轴的疲劳裂纹扩展研究

为研究曲轴疲劳裂纹及其寿命,使用ABAQUS和FRANC3D软件对曲轴裂纹进行引入及扩展分析,基于裂纹剩余寿命计算和初始裂纹形状比对,对应力强度因子进行研究。结果表明,当裂纹深度扩展至18.2 mm时,等效应力强度因子达到曲轴材料断裂韧性,裂纹产生至临界深度,剩余寿命为8.6×105次;在裂纹深度一定时,初始裂纹的表面长度越长,裂纹扩展寿命越短,初始裂纹表面长度越短,裂纹扩展寿命越长;裂纹初始角度越大,裂纹前缘最深处的应力强度因子越低;裂纹初始角度越大,裂纹扩展后得到的裂纹长度越短,裂纹扩展寿命越长。     

基于活塞杆沉降位移信号的活塞杆断裂故障诊断方法的研究

往复压缩机活塞杆断裂故障是往复压缩机一类严重的故障,本文在Griffith提出的裂纹扩展的能量平衡准则的基础上,对活塞杆断裂故障机理进行了分析,得出活塞杆断裂故障发生时活塞杆振动幅值会增大;同时通过对往复压缩机活塞杆沉降位移信号进行小波降噪,滤除信号中噪声信号,并计算处理后的信号的峰峰值。最后通过观察几个活塞杆断裂故障案例,说明了活塞杆断裂故障发生时活塞杆振动幅值确实会增大,可以将小波降噪后的沉降位移信号的峰峰值作为活塞杆断裂故障的报警或诊断的特征参数。     

裂纹扩展阻力曲线与剩余强度关系的理论研究

从断裂力学角度出发，给出裂纹扩展阻力曲线的数学理论表达式，证明KR是裂纹扩展量△a的函数，与初始裂纹长度a。无关。同时，根据裂纹扩展阻力曲线的理论公式，得到结构剩余强度的数学表达式，利用该式可以获得剩余强度的准确解，从而方便的获取结构剩余强度图。最后，通过实例验证上述方法的可行性。     

液体黏度对钢轨滚动接触疲劳裂纹扩展影响分析

基于雷诺方程和有限元法,通过轮轨滚动接触二维模型,计算液体受到挤压渗入钢轨表面裂纹后的压力分布,对裂纹尖端的应力强度因子进行分析,研究了不同黏度液体对钢轨滚动接触疲劳裂纹扩展的影响。结果表明:在钢轨表面出现液体后,裂纹扩展形式由Ⅱ型转变为Ⅰ型,渗入裂纹的液体更容易引起材料剥落;黏度愈大,裂纹平均扩展角度越大,扩展路径由光滑变得曲折。当黏度一定时,裂纹初始角度越大,裂纹扩展速率越低;随着黏度的增大,裂纹扩展速率减小。     

变幅载荷下的钢板弹簧疲劳裂纹扩展研究

钢板弹簧疲劳裂纹在变幅载荷作用下的扩展预测模型主要是Schütz疲劳裂纹扩展模型,但此模型未考虑裂纹闭合效应对疲劳裂纹扩展的影响,忽略了参数C和n随应力比的联系,疲劳裂纹门槛值△Kth也只考虑应力比为0的特殊工况.因此对Schütz疲劳裂纹扩展唯象模型进行修正,使修正后的模型各参数物理意义更加明确,适用于不同的工况.并将实车试验所测的应力幅值运用于修正后的模型,表征变幅载荷作用下钢板弹簧疲劳裂纹扩展进程.表明加载幅值增大,疲劳裂纹扩展速率加快,试验结果与模型预测结果良好吻合,为变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展速率的计算提供了理论依据.     

滚动轴承接触疲劳裂纹建模与扩展规律研究

针对滚动轴承的疲劳剥落损伤演化问题,采用扩展有限元方法研究疲劳裂纹扩展机理,通过算例验证了扩展有限元方法的可靠性。运用断裂力学理论建立了包含次表面初始裂纹的滚动接触疲劳扩展有限元模型,分析了初始裂纹倾斜角度、所处深度和初始裂纹长度对次表面裂纹生长到表面的扩展路径影响机制,通过分析应力强度因子变化研究了裂纹扩展机理。研究结果表明,次表面疲劳裂纹以滑开型裂纹扩展模式为主;初始裂纹角度对疲劳裂纹扩展路径影响较大,初始裂纹角度在15°～45°时裂纹会转向表面发展而形成疲劳剥落;初始裂纹尺寸和深度对裂纹扩展路径形貌的影响较小,但会影响裂纹扩展的难易程度。     

一起活塞杆断裂事故的分析

华东某冶金公司高炉煤气压缩机站机组于1986年年初正式投入工业性运转不久,其中一台4L-40/4型少油润滑煤气压缩机的一级活塞杆完全断裂,幸而操作者听到异常响声后及时停机,才避兔了事故的扩展。 通过现场凋查分析和断裂实物的观测,认为活塞杆的断裂是由以下几个原因所致: 1.气缸进水,出现严重的“液击”现象 该公司高炉煤气中含水含尘量较大（机械水含量高达25g/Nm～3）,在气体进入煤气压缩机前没有两级脱水除尘装置（不包括压缩机配带的进气过滤器）,靠近煤气压缩机配置着文     

“过载”在da/dN—ΔK曲线与ΔK_(th)降载法测量中的影响及其对策

对在 10 - 5～ 10 - 7mm cycle疲劳裂纹扩展曲线da dN—ΔK和疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth测量中常用的降载法进行研究。每一级载荷疲劳裂纹扩展二次 (Δa1i,ΔN1i)和 (Δa2i,ΔN2i)。用多点多项式分别拟合 (Δa1i,ΔN1i,ΔK1i)和(Δa2i,ΔN2i,ΔK2i) ,i=1,2 ,3 ,… ,n。每一种材料得到两条da dN—ΔK曲线和两个ΔKth。结果表明 ,降载法中的前一级载荷仍明显有过载作用 ,干扰材料疲劳裂纹扩展 ,影响测量数据的真实性。本文提出解决方法———“二次扩展法” ,即在每一级载荷 ,舍去受前一级载荷影响大的第一次循环数据 ,而用受前一级载荷影响较小的第二次循环数据作为疲劳裂纹扩展曲线da dN—ΔK和计算疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth的数据     

氢气压缩机一级活塞杆轴肩断裂失效原因分析

氢气压缩机是石油化工领域常见的通用设备,然而其在运行过程中活塞杆易出现断裂现象,故分析氢气压缩机轴肩断裂失效具有重要的工程意义。本文以某石化氢气压缩机活塞杆为研究对象,通过对活塞杆材料化学成分、断口宏观和微观形貌以及材料金相组织等进行了系统地分析,结果表明:氢气压缩机一级活塞杆检修后,由于活塞杆检修工艺和运行条件的变化,造成活塞杆轴肩在断裂前所受的载荷出现应力集中,且承受的载荷是相当高的,上期长期在这种载荷下运行时出现疲劳裂纹,并不断向外扩展,最终演化为轴肩断裂现象。相关研究成果能够为类似活塞杆轴肩断裂原因分析提供参考。     

1Г-266/320型压缩机主轴断裂的分析研究

吉林化学工业公司化肥厂12号1Г-266/320型压缩机系我国自制产品。该机1965年2月投产后,为了提高单机产量,于1966年9月在低压列一级缸前端滑块处,改加一个ф830-级补充气缸,提高产量28.6％。1972年9月即加缸运转七年后,低压列主轴发生了断裂事故。