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  • 简介:摘要:作为高铁车辆行走部件的轮轴,在运行中会受到路谱、振动与冲击、摩擦力和惯性力等力的作用,容易出现各种损伤,主要失效形式是疲劳损伤,其表现形式主要是疲劳裂纹。为保证高速铁路的行车安全,需对其轮轴的疲劳裂纹扩展过程进行理论与实验研究。

  • 标签: 轮轴 疲劳裂纹 声发射 剩余强度
  • 简介:摘要:本文旨在分析压力容器的疲劳寿命和裂纹扩展规律,以提高压力容器的设计和运行安全性。通过对不同材料、厚度和工作条件下的压力容器进行实验和数值模拟,我们深入研究了裂纹的产生、扩展和最终破坏过程。通过建立裂纹扩展速率模型,我们探讨了影响疲劳寿命的关键因素,并提出了一些改进设计和监测策略的建议。研究结果为压力容器的安全运行提供了理论支持和实用指导。

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  • 简介:摘 要:在飞行器结构中,如机翼与机身连接、发动机和发动机吊架连接等重要连接区的连接结构往往会因为受到严苛的循环载荷而萌生疲劳裂纹,随着疲劳裂纹逐渐扩展,最终导致结构发生断裂失效。本文根据部分文献和相关书籍,对金属材料的疲劳裂纹萌生机理和扩展规律进行了梳理,结论表明影响裂纹萌生与裂纹扩展的主要参量、裂纹扩展不同阶段的扩展方向均有不同。

  • 标签: 循环滑移 裂纹萌生 裂纹扩展
  • 简介:摘要:本研究旨在探讨室内岩石压裂试验中裂纹扩展规律及断裂参数。通过对岩石样本进行压裂试验,并结合数字图像处理技术,分析了裂纹扩展规律。结果显示,裂纹在不同压力条件下呈现出不同的扩展特征,包括裂纹长度、扩展速率等。此外,借助断裂参数模型,探讨了裂纹扩展过程中的断裂特征,如断裂韧度、裂纹尖端形态等。本研究对于理解岩石压裂过程中裂纹扩展机制及断裂特征具有一定的参考价值。

  • 标签: 岩石压裂试验 裂纹扩展规律 断裂参数 数字图像处理 压力条件
  • 简介:试验分别测定了铸造Ti-6Al-4V合金CCT试样及CT试样的等幅疲劳裂纹扩展速率和疲劳裂纹扩展门槛值。结果表明,同一类试样的疲劳裂纹扩展门槛值随着应力比的提高呈下降趋势,同时研究了不同应力比及不同应力水平下,疲劳裂纹扩展速率的变化规律,探讨了paris方程和Walker方程中再参数的相关性。

  • 标签: TI-6AL-4V 疲劳裂纹扩展门槛值 疲劳裂纹扩展速率 应力比
  • 简介:摘要:岩石材料力学是采矿工程的核心门类之一,脆性类岩石材料边缘裂纹扩展是引发地质灾害的主要因素,通过对岩石边缘裂纹扩展规律及破裂机制的研究可为采矿技术的优化提供参考,有助提升工程的安全性及科学性。基于此,对边缘裂纹扩展规律进行实验探析。结论表明:边缘裂纹宽度增加对样本起裂强度与单轴抗压强度有减小作用;拉伸裂纹出现时间与剪切裂纹相关,且二者呈反比关系;样本破坏模式与边缘裂纹宽度无明显关联性,其破坏形式主要以拉伸为主。

  • 标签: 脆性类岩石材料 边缘裂纹 扩展规律 破裂机制
  • 简介:腐蚀严重危害飞机结构的安全。为了研究腐蚀对裂纹扩展的影响,完成了3种加载频率下的腐蚀疲劳裂纹扩展试验,并与实验室空气环境下的试验结果进行了比较。研究了加载频率对腐蚀疲劳裂纹扩展率的影响。结果表明,腐蚀减少了结构的裂纹扩展寿命,但频率对结构的裂纹扩展速率没有明显的影响。

  • 标签: 裂纹扩展试验 腐蚀环境 疲劳裂纹扩展率 裂纹扩展寿命 裂纹扩展速率 加载频率
  • 简介:摘要:现绝大多数构件都属于焊接结构,而长输压力管道便是一种典型。在压力管道运行过程中,管体母材部分或焊缝周围会不可避免地产生裂纹缺陷。而在内部运行压力的作用下,这些裂纹可能高速扩展进入管体,且焊接残余应力的存在对裂纹扩展有很大影响。压力管道裂纹扩展有一个由慢至快的过程,当外载荷达到裂纹起裂条件后,裂纹开始缓慢扩展,当裂纹扩展至一定长度后就会演变成失稳扩展,这时扩展的速度非常快,破坏性大,可能引起泄漏、起火、爆炸等重大事故,酿成巨大的经济损失和人员伤亡,以及不良的社会影响。因此,开展压力管道焊接热影响区裂纹扩展研宄,可为含裂纹压力管道的安全评估和止裂设计提供理论依据和参考。

  • 标签: 压力管道 焊接热影响区 裂纹扩展研究
  • 简介:摘要:压力管道作为一种由受压部件和支承件等部件组成的装配总成,承担大量输送,计量,排放等功能,其焊接质量是影响其发挥重点作用的主要因素,本文大致论述了对压力管道焊接裂纹进行控制的意义所在,对焊缝在残余应力的作用下导致裂纹持续扩展的现象进行了详细深入的研究和分析,还就当管道出现长久负荷状态下产生功能性疲劳导致的焊接缝处裂纹扩展也进行了重点分析,希望相关技术人员引起注意。

  • 标签: 压力管道 焊接热影响区 裂纹扩展
  • 简介:【摘要】本文使用了一种仿真分析与试验验证相结合的方式进行故障分析的方法。通过这种方式实现了对一款SMP-KK转接器外壳开裂故障的精准定位,并通过仿真结果对产品尺寸进行优化,最终实现了产品的故障排除与性能优化。

  • 标签: 转接器 裂纹 ANSYS仿真分析
  • 简介:摘要:金属增材制造作为一种新兴的智能加工技术,具有材料利用率高、加工周期短、成本低等显著优势。如今已广泛应用于航空航天、核电和石油化工等领域。疲劳断裂是许多承力结构的主要失效形式之一。如航空发动机涡轮叶片,在频繁起停的服役工况中,容易引起疲劳失效,需要对疲劳裂纹扩展行为进行研究,包括裂纹扩展机理及扩展速率模型方面的研究,使用修正后的扩展模型对疲劳寿命进行评估和预测更为合适。

  • 标签: 增材制造,GH4169合金,疲劳短裂纹,预测模型
  • 简介:摘要:深部地层较高温度和压力,导致深层页岩的塑性及脆性特征与浅层明显不同。在深层页岩气水平井压裂改造过程中,水力裂缝的扩展也呈现出不同特点。通过对比浅层与深层页岩力学参数,分析深层页岩的特点;基于边界元方法,考虑裂缝内压裂液压力分布状况,得到深层页岩气水平井水力裂缝的扩展规律。研究发现:深层页岩裂缝扩展较浅层更加困难,裂缝长度、缝网改造体积和复杂程度均更小,不利于页岩气开发。

  • 标签: 深层页岩 水力压裂 有限元 流固耦合
  • 简介:本研究在扩展有限元方法基本原理的基础上,以ABAQUS为平台,利用XFEM方法模拟了弹塑性力学经典解中平板的多裂纹扩展问题,验证了XFEM方法的有效性;同时,对含孔洞平板的多裂纹扩展及开裂问题进行了模拟仿真。模拟结果表明:扩展有限元方法能够有效地进行裂纹扩展过程模拟,逼真地模拟出裂纹扩展行为,不受单元边界的制约,无需单元的局部加密,有效地减少了单元数量,节约了计算成本,研究还发现孔洞的存在影响了裂纹扩展的路径为解决实际复杂问题提供了方便的途径。

  • 标签: 扩展有限元 裂纹扩展模拟 多裂纹
  • 简介:以试验为舢出,系统的研究了不同温度(23℃、40℃、80℃、-30℃)及不同应力比(R=0.1、0.4)对有机玻璃裂纹扩展速率的影响,并提供了有机玻璃裂纹扩展da/dN~△K曲线。

  • 标签: 裂纹扩展速率 有机玻璃 温度 应力比
  • 简介:摘要:焊接技术在现代工业中扮演着至关重要的角色,它广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、石油化工等多个领域。焊接接头的质量直接影响到结构的整体性能和安全性。由于焊接过程中不可避免地会产生残余应力、组织不均匀性以及微观缺陷等问题,这些因素都可能导致焊接接头出现裂纹。基于此,本篇文章对焊接接头裂纹扩展行为研究评述与展望进行研究,以供参考。

  • 标签: 焊接接头 裂纹扩展行为 研究评述与展望
  • 简介:基于有限元软件ABAQUS和三维裂纹扩展分析软件Franc3D,对涡轮盘中心孔三维疲劳裂纹扩展进行研究分析。首先,对平板试样表面裂纹进行裂纹扩展模拟计算研究,对比手册中Gross/Brown理论模型验证裂纹扩展应力强度因子数值模拟的准确性;其次,针对涡扇发动机涡轮盘结构,对轮盘不同外缘等效应力、转速情况的应力强度因子以及考虑初始缺陷的三维疲劳裂纹扩展寿命进行计算;最后,讨论发动机载荷差异对应力强度因子和裂纹扩展寿命影响规律。结果表明:在相同裂纹长度时,应力强度因子随着轮盘外缘等效应力和转速增加而增大,载荷越大疲劳寿命则越短,且裂纹越长,影响越大。为工程上三维裂纹扩展计算以及寿命评估提供参考。

  • 标签: 涡轮盘 应力强度因子 三维裂纹扩展 疲劳寿命
  • 简介:探讨了在应用位移不连续法仿真裂纹扩展时对加载方式、裂纹扩展长度及应力强度因子计算等问题的处理方法,并据此编制了仿真程序,分析了裂纹在单向压载作用下的扩展趋势和应力变化,具有一定的工程应用价值.

  • 标签: 裂纹扩展 DDM法 应力强度因子
  • 简介:本项研究建立在“材料结构弱点”概念及“材料结构弱点特性”理论的基础上,阐明了依据“材料结构弱点”概念及其特性理论研究微裂纹在材料微结构内虚拟扩展问题的具体思路与方法,证明了“材料微结构-材料结构弱点特性-微裂纹扩展行为”之间存在的固有的对应性规律,为研究微裂纹在材料微结构内的虚拟扩展提供了新的理论与途径。

  • 标签: 微观组织结构 材料结构弱点 微裂纹虚拟扩展
  • 简介:摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。工程陶瓷具有硬度高、强度高、耐磨损、热膨胀系数低以及绝缘等优良性能,被广泛应用于机械和航空等领域。由于陶瓷材料具有硬脆特性,磨削加工是其主要的加工方式。在陶瓷磨削加工过程中,涉及到力学、热学、材料学以及化学等多学科问题,在多场强作用下的磨削机理有待进一步揭示。与其他加工方式不同的是,在磨削过程中去除单位体积材料需要大量的能量,这些能量最终都以热的形式进行转化,只有一小部分用于形成新的表面,这会导致磨削区产生较高的磨削温度,而表面温度过高又会对陶瓷表面质量、加工精度、加工效率以及砂轮磨损产生很大影响。此外,陶瓷材料的抗热冲击性能差,高温时会在磨削表面形成烧伤与热裂纹,极大影响其使用寿命。本文就氮化硅陶瓷磨削温度与表面裂纹扩展展开探讨。

  • 标签: 工程陶瓷 磨削温度 表面/亚表面 裂纹扩展 改善机制
  • 简介:摘要:铸造起重机在使用的过程当中,如果存在基础结构性的安全性问题,那么很有可能会引发一系列的安全事故,所以在进行实际结构研究的过程当中,我们需要重点针对金属结构疲劳裂纹扩展以及疲劳破坏的实际情况进行分析。所以本次课题在研究时,主要以铸造起重机金属结构作为研究对象,通过调研分析的方法了解整个铸造起重机的工艺流程,并且结合整个金属结构理论,了解铸造起重机的疲劳裂纹扩展情况。希望能够为相关企业在开展铸造起重机结构研究以及设计的过程当中,能够重点针对疲劳裂纹的问题进行研究,并提出科学合理的解决方案。

  • 标签: 铸造起重机 疲劳裂纹 扩展研究