两种粘弹塑性材料中Ⅲ型界面裂纹的断裂特性分析

将Dugdale Barenblatt模型推广应用于两种粘弹塑性材料之间裂纹问题的分析 ,对沿切向具有跳跃边界条件的边值问题的控制方程进行富里叶变换 ,然后用逐段定积分变换方法 ,将该边值问题转化为奇异积分方程组。解方程后计算了裂纹尖端塑性区尺寸及裂纹尖端张开位移COD ,给出了应变能释放率算式。结果表明 ,裂纹尖端塑性区尺寸和COD均决定于两种材料的最小屈服极限τs,COD随时间的增长而作先快后慢的增长     

氧化锆陶瓷Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹的综合相变增韧作用

采用综合相变准则和应变能释放率判据对氧化锆陶瓷Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹的增韧结果进行了理论计算。分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变增韧的理论表达式。结果表明:综合相变对静止裂纹有微小的负屏蔽效应,对扩展裂纹的增初结果与材料的剪切模量、相变尾区高度和相变体积分数成正比,并且增韧值随着K_Ⅲ/K_Ⅱ比值的增大而减小,表明相变对Ⅱ型裂纹的增韧效果相对Ⅲ型裂纹更显著。     

内压作用下复合材料修复裂纹管道的失效分析

为准确评估在内压作用下纤维复合材料修复含裂纹管道的有效性及失效压力,建立复合材料修复后裂纹管道的失效数值模型。该数值模型通过扩展有限元法模拟管道裂纹的扩展,利用cohesive单元模拟胶层的脱粘失效,复合材料的失效通过最大应力失效准则进行判定。通过静水压爆裂试验对所提失效数值模型进行验证,实验结果与数值计算结果具有较好的一致性。失效数值分析结果表明:当内压增大至一定值后,未修复管道的初始裂纹沿轴向及壁厚方向逐渐扩展,进而使得管道内壁单元扩展成真实裂纹,此时真实裂纹贯穿整个壁厚方向,即认为裂纹管道发生爆裂失效,爆裂失效压力随初始裂纹半长呈指数形式下降。复合材料修复裂纹管道的不同修复工况呈现相同的失效模式:在单调递增的内压作用下,管道内表面首先出现黏结裂纹,而后其外表面裂纹张开趋势急剧上升,使得复合材料层应力急剧上升,达到极限强度而失效。且对于不同的初始裂纹尺寸,存在对应的复合材料缠绕层数临界值。     

航空发动机燃滑油附件后盖裂纹原因分析与预防对策

针对某型航空发动机燃-滑油附件后盖同部位成批次出现裂纹的问题,提出了裂纹故障引导转移的避障策略。通过研究裂纹产生的主要原因,分析后盖不同部位所产生的裂纹可能对航空发动机造成的危害程度,调整改变原支撑结构,在后盖非关键部位形成新的应力集中点,降低关键部位应力集中区的应力幅值,迫使故障从不可修复的关键部位转移到可修复的非关键部位。经计算机仿真,确定了裂纹引导缺口的最佳参数;同时,仿真结果表明,裂纹故障引导转移策略合理可行。     

非均匀复合材料中裂纹扩展过程的数值模拟

应用有限单元法和最大正应力准则,引入楔形界面过渡层模型,求解相应的特征函数,准确地确定界面裂纹第一步开裂角,模拟了裂纹在非均匀复合材料中的扩展过程。结果表明:裂纹扩展初期呈波浪式前进,并最终沿着与最大正应力垂直的方向前进。这对此类结构的防断控制具有指导意义。     

钢质药筒根部裂纹失效分析

根据钢质药筒成形工艺过程和金属流线的分布特征,分析了裂纹的产生原因,提出了改进措施。     

铝合金焊缝表面裂纹高温断裂韧性测试

介绍一种表面裂纹高温断裂韧性Ｋ１ｅ的测试方法，该技术对试样自动加温控温，自动绘制力ｐ与裂纹咀张开位移Ｖ（ｐ—Ｖ）曲线。测试精度高。     

三维表面裂纹扩展轨迹与数值仿真研究

针对三维表面裂纹扩展形态和轨迹难以预测的特点,基于ANSYS有限元分析软件,利用三维裂纹扩展仿真方法,开发三维裂纹扩展程序,研究典型的三维表面单裂纹与三维非等大共面表面双裂纹扩展轨迹,实现了任意三维多裂纹扩展轨迹的数值模拟。主要研究内容与结论如下：针对三维表面单裂纹模型,当初始裂纹形状c/a>1时,最深处的应力强度因子值大于自由表面处应力强度因子值,随着裂纹的不断扩展,前缘会渐渐趋于稳定的圆形。而对于三维非等大共面表面双裂纹,较大的裂纹扩展速率大于较小的裂纹。开始时2条裂纹均沿光滑的样条曲线扩展,后来受到另一条裂纹的影响,在彼此接近处,由于应力放大作用,此部位的应力强度因子变大,扩展速率也会高于裂纹前缘其他部位。     

齿轮疲劳裂纹监测方法的研究

本文通过分析齿轮疲劳裂纹振动信号的特点,建立了一套以信号平均、滤波、移频等相结合的诊断方法。经实例验证,它是一种方便、有效的诊断方法。     

用解冻焦散线法测定平面应变裂纹的应力强度因子K_Ⅱ

本文就奇异点附近的变形可表示为一维函数的情况,导出了奇异点附近变形的凸凹性对照射光源的要求。用焦散线的这种性质测定平面裂纹的应力强度因子ＫⅡ,收到意想不到的效果。     

解冻焦散线方法与应力强度因子K_Ⅰ,K_Ⅲ的测定

本文提出了解冻焦散线的实验方法,这是一种应用光弹切片技术获得模型内部任一点焦散线图象的方法。将它用于测定平面应变状态裂纹的应力强度因子K_1,K_2,获得了满意的结果。     

低温过热器泄漏原因分析及采取措施

对某电厂锅炉低温过热器泄漏原因进行了分析,通过宏观、力学性能、金相等检查,结合基建时管子供货过程,认为低温过热器泄漏的原因是材质不良。管子出厂时就存在初始裂纹,在锅炉运行过程中,由于在外界环境和材料内部应力的综合作用下,裂纹产生了扩展,最终裂纹前端管壁不能承受管道内部压力的作用,引起管道泄漏。     

长期贮存的固体发动机药柱脱粘界面裂纹分析

为了分析长期贮存的固体导弹发动机药柱脱粘层界面裂纹在燃气内压和轴向过载联合作用下的扩展情况,建立了发动机药柱在包覆层与推进剂之间脱粘的三维有限元计算模型,并于脱粘界面的裂纹尖端设置三维奇异裂纹元,模拟脱粘界面裂纹扩展。在包覆层与推进剂之间设置不同深度脱粘,计算了在燃气内压和轴向过载联合作用下不同贮存期、不同深度的界面裂纹尖端的应力强度因子,得到了界面裂纹应力强度因子随贮存时间、脱粘深度的变化规律,对长期贮存的固体发动机脱粘界面裂纹的扩展进行了分析。     

预制缺陷柱壳结构的等效裂纹分析方法

针对传统有限元法在分析预制缺陷柱壳时出现的应力/应变计算精度不足、无法有效指导工程实践的问题,提出了一种具有高冗余度的等效裂纹分析方法。将预制缺陷视作典型裂纹,基于奇异裂纹元法对其进行裂纹稳定性分析,并根据稳定性分析结果来评估预制缺陷柱壳的结构完整性。通过该方法得到的分析结果具有比常规有限元分析更高的可靠性,对于导弹线式爆炸分离装置等工作环境恶劣、风险系数较高的预制缺陷柱壳结构而言,该方法有助于提升其设计的安全裕度,具有一定的工程实用性。     

提高焊接药筒焊缝质量途径的探讨

焊接钢质药筒是一种不需要大型压力设备,制作方法比较简单的钢质药筒。保证焊接钢质药筒焊缝质量是药筒强度性能的要求。而药筒环焊缝热裂纹的产生严重影响药筒的强度。因而就焊接钢质药筒环焊缝产生的原因及如何提高焊缝质量,确保药筒在射击时不发生火药气体烧蚀火炮药室等质量问题作了一些探讨。     

有限宽板应力强度因子的一种近似解法

本文对文献[1]中提出的近似方法,在运用于不同问题之后.发现了该方法的局限性,并提出了改进的措施,取得了明显的效果.     

基于微裂纹模型的材料可靠性预计

讨论了微裂纹的某些不同于大型裂纹的增长特性,提出了一种微裂纹在某种材料上的多级扩展模型,利用微裂纹的增长数据来预计材料的可靠性。     

铁磁材料裂纹漏磁信号的定量检测

针对无损探伤难于实现定量检测的问题,探讨了基于模式识别进行铁磁材料裂纹漏磁信号定量分析的原理和方法,通过在标准试件上的大量实验及在具有自然裂纹的工件上实际检测,取得了满意效果。     

位移不连续法在裂纹扩展仿真中的应用

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。