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基于能量释放率的Ⅱ型裂纹分叉研究
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作者 多依丽 谢禹钧 +2 位作者 海军 刘明 孙麟 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2019年第1期167-174,共8页
裂纹尖端存在奇异应力场,该类奇异应力场所具有的高度应力集中将导致裂纹开裂.本文应用典型的J积分理论来划分裂纹尖端的积分路径,基于能量释放率理论对Ⅱ型裂纹尖端的复杂分叉情况进行研究.通过所建立的断裂模型求解出Ⅱ型裂纹多种分... 裂纹尖端存在奇异应力场,该类奇异应力场所具有的高度应力集中将导致裂纹开裂.本文应用典型的J积分理论来划分裂纹尖端的积分路径,基于能量释放率理论对Ⅱ型裂纹尖端的复杂分叉情况进行研究.通过所建立的断裂模型求解出Ⅱ型裂纹多种分叉形式的能量释放率的解析解;导出了各种分叉构型的能量驱动力;提出了各种分叉构型的K-型开裂准则;给出了裂纹分叉的临界开裂角;确定了裂纹的分叉韧性与断裂韧性之间的关系.通过本文研究方法得出的裂纹分叉形式及裂纹分叉临界开裂角与已有实验结果十分吻合. 展开更多
关键词 裂纹 裂纹分叉 J积分 断裂韧性 能量释放率
直齿圆柱齿轮分度圆的裂纹损伤机理研究 预览
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作者 翁武燕 吴育仁 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第6期555-561,共7页
针对齿轮分度圆位置长期处于交变载荷状态容易产生疲劳裂纹的问题,综合考虑齿轮、转子和轴承之间的耦合关系,建立了十二自由度齿轮—转子—轴承弯扭耦合非线性动力学模型,并分析了分度圆裂纹对齿轮副时变啮合刚度的影响。采用Runge-kutt... 针对齿轮分度圆位置长期处于交变载荷状态容易产生疲劳裂纹的问题,综合考虑齿轮、转子和轴承之间的耦合关系,建立了十二自由度齿轮—转子—轴承弯扭耦合非线性动力学模型,并分析了分度圆裂纹对齿轮副时变啮合刚度的影响。采用Runge-kutta法求解了齿轮传动系统的运动微分方程,获得了分度圆裂纹损伤状态下系统的动态响应,研究了系统动态响应中的无量纲参数指标。研究结果表明:当分度圆处存在裂纹损伤时,齿轮系统时—频域上均呈现相应的损伤特征,振动信号序列中的峭度指标、裕度因子、峰值因子和脉冲因子均随裂纹的加深而增大;研究可为分度圆处裂纹损伤的演化机理分析和齿轮故障诊断研究提供理论基础。 展开更多
关键词 直齿轮 裂纹 时-频特性 裂纹损伤
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多层界面相陶瓷基复合材料裂纹偏转机制模拟
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作者 方光武 高希光 宋迎东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1805-1812,共8页
针对多层界面相陶瓷基复合材料(CMCs)裂纹偏转机制进行了有限元模拟。在圆柱单胞模型中,按照界面相各亚层的实际厚度建立多层界面相几何模型,然后赋予各亚层对应的组分材料参数,获取轴对称有限元模型。在此基础上,采用虚拟裂纹闭合技术(... 针对多层界面相陶瓷基复合材料(CMCs)裂纹偏转机制进行了有限元模拟。在圆柱单胞模型中,按照界面相各亚层的实际厚度建立多层界面相几何模型,然后赋予各亚层对应的组分材料参数,获取轴对称有限元模型。在此基础上,采用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)分别计算基体裂纹在界面相处偏转与穿透两种情形的能量释放率Gd和Gp,根据断裂力学准则实现对裂纹在多层界面相内部偏转机制的分析。可以看出:各向异性界面相比各向同性界面相内部的Gd/Gp比值更大,更利于裂纹偏转的发生;总厚度相同的多层界面相与单层界面相相比,其内部的Gd/Gp比值更高,裂纹在其内部发生偏转的机会更多,且五层界面相(PyC/SiC/PyC/SiC/PyC)比三层界面相(PyC/SiC/PyC)更利于裂纹发生偏转。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 多层界面相 裂纹 偏转 虚拟裂纹闭合技术(VCCT)
圆形杂质对裂纹扩展的影响 预览
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作者 邢帅兵 王强胜 +1 位作者 生月 江晓禹 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第2期189-199,共11页
在单轴拉伸载荷作用下,运用分布位错方法对无限大平面内含有一个裂纹和一个任意方向的杂质问题进行求解,得到了裂纹尖端的应力强度因子、应力场以及应变能密度.利用最小应变能密度因子准则来判断裂纹扩展方向.结果显示:软杂质对裂纹尖... 在单轴拉伸载荷作用下,运用分布位错方法对无限大平面内含有一个裂纹和一个任意方向的杂质问题进行求解,得到了裂纹尖端的应力强度因子、应力场以及应变能密度.利用最小应变能密度因子准则来判断裂纹扩展方向.结果显示:软杂质对裂纹尖端应力强度因子、应变能密度和应力场有增强作用,而硬杂质则具有屏蔽作用.在-30°<θ<30°范围内,杂质对裂纹扩展方向的影响较小,而在-90°<θ<-30°或30°<θ<90°范围内,杂质对裂纹扩展方向的影响较大.软杂质对裂纹扩展有吸引作用,而硬杂质具有排斥作用. 展开更多
关键词 杂质 裂纹 分布位错方法 裂纹扩展
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动态加载率对巷道内裂纹扩展速度及动态起裂韧度的影响 预览
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作者 周磊 朱哲明 +2 位作者 董玉清 应鹏 王磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期129-136,共8页
在巷道的钻爆法掘进过程中,巷道围岩周围将诱发较多的径向裂隙。为了研究不同冲击载荷作用下巷道内裂纹扩展速度及起裂韧度的变化规律,采用落锤冲击试验机对裂纹巷道模型试件进行冲击加载,模型试件选用青砂岩制作;试验中,采用裂纹扩展... 在巷道的钻爆法掘进过程中,巷道围岩周围将诱发较多的径向裂隙。为了研究不同冲击载荷作用下巷道内裂纹扩展速度及起裂韧度的变化规律,采用落锤冲击试验机对裂纹巷道模型试件进行冲击加载,模型试件选用青砂岩制作;试验中,采用裂纹扩展计进行裂纹扩展速度及起裂时间的测定,对不同冲击高度下裂纹扩展速度及起裂时间进行分析;随后采用ABAQUS有限元程序结合试验-数值法计算巷道模型试样在不同动态加载率作用下的动态起裂韧度,并对起裂韧度的变化规律进行统计分析。得出如下结论:①巷道内预制裂纹的扩展速度随着动态加载高度的增加而增大,随后逐渐趋于稳定,实测裂纹扩展速度略小于0.38倍砂岩纵波波速;②巷道内预制裂纹的起裂时间,随着动态加载率的增加呈缓慢下降的趋势,降低幅度范围约为50μs;③随着动态加载率的增加,巷道内裂纹的动态起裂韧度逐渐增大,上升趋势也逐渐加大。 展开更多
关键词 巷道 裂纹 动态加载率 裂纹扩展速度 起裂韧度
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裂纹金相分析法在塔顶冷凝器换热管中的应用 预览
6
作者 蔡立春 《中国设备工程》 2019年第9期130-132,共3页
大庆石化公司精馏装置脱轻塔顶冷凝器(E-102)换热管出现裂纹,并导致介质泄漏。为弄清裂纹性质与成因特开展裂纹金相分析法试验分析工作,同时确定裂纹的成因。
关键词 弯管 裂纹 裂纹金相分析
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制氢转化炉管延伸段裂纹泄漏原因分析及处置 预览
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作者 刘洋 白继昭 +1 位作者 郭保宏 乔振瑞 《设备管理与维修》 2019年第9期58-60,共3页
制氢装置顶烧方箱式蒸汽转化炉运行中炉管延伸段陆续发生多处穿透性裂纹泄漏,通过对炉管进行失效分析,查找裂纹产生的原因,提出改变外部保温、内部保温盒设计高度等措施,经一个周期的运行,验证了处置措施的合理性。
关键词 转化炉 奥氏体不锈钢 裂纹 露点 交变应力 疲劳裂纹
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铝合金搭接焊缝数字射线成像典型缺陷参考图像库的建立 预览
8
作者 罗鸿君 《无损检测》 2019年第1期23-26,共4页
对铝合金钨极氩弧焊搭接焊缝进行了X射线DR(数字射线)成像检测,得到了典型焊接缺陷的数字射线参考图像,定性分析了焊缝缺陷的图像特征。对典型缺陷的出现频数进行了统计分析,结果表明,手工钨极氩弧焊搭接焊缝的裂纹、气孔与夹杂缺陷的... 对铝合金钨极氩弧焊搭接焊缝进行了X射线DR(数字射线)成像检测,得到了典型焊接缺陷的数字射线参考图像,定性分析了焊缝缺陷的图像特征。对典型缺陷的出现频数进行了统计分析,结果表明,手工钨极氩弧焊搭接焊缝的裂纹、气孔与夹杂缺陷的出现几率较高。对单个气孔、夹杂缺陷进行了分类。通过拉普拉斯锐化、浮雕特效和多尺度对比度增强方法对含裂纹的DR图像进行了缺陷增强显示,提高了人眼视觉效果。 展开更多
关键词 数字射线成像 焊接缺陷 参考图像 浮雕 裂纹
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超高强汽车用钢QP980铸坯质量控制
9
作者 刘启龙 朱伦才 +3 位作者 曹成虎 崔磊 舒宏富 郑晴 《炼钢》 CAS 北大核心 2019年第2期46-50,56共6页
针对高强汽车用钢QP980连铸坯的深振痕、表面纵裂纹与角部横向脆性断裂等质量缺陷,经测定QP980钢的高温塑性与导热系数,明确造成质量缺陷的原因为该钢种包晶反应剧烈,热应力大;通过对结晶器保护渣、二冷与热装工艺进行优化后,消除了铸... 针对高强汽车用钢QP980连铸坯的深振痕、表面纵裂纹与角部横向脆性断裂等质量缺陷,经测定QP980钢的高温塑性与导热系数,明确造成质量缺陷的原因为该钢种包晶反应剧烈,热应力大;通过对结晶器保护渣、二冷与热装工艺进行优化后,消除了铸坯质量缺陷,热轧卷质量良好。 展开更多
关键词 QP980钢 裂纹 二次冷却 热装
某发电厂翻车机重调机大臂裂纹原因分析
10
作者 晏嘉陵 《热加工工艺》 北大核心 2019年第8期254-256,262共4页
通过宏观检查、化学成分分析、金相组织检验和结构有限元模拟计算,对某发电厂翻车机重调机大臂裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:由于原部件中存在较多的夹杂物破坏了金属材料的连续性,严重削弱了金属的塑性和强度。因焊接和结构特点... 通过宏观检查、化学成分分析、金相组织检验和结构有限元模拟计算,对某发电厂翻车机重调机大臂裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:由于原部件中存在较多的夹杂物破坏了金属材料的连续性,严重削弱了金属的塑性和强度。因焊接和结构特点,出现应力分布不均匀且明显的局部应力集中现象。大臂在服役过程中,在薄弱部位产生裂纹,并加速裂纹的扩展,最终导致部件失效。 展开更多
关键词 翻车机 夹杂物 裂纹 有限元模拟
相控阵和超声衍射时差法在球罐裂纹检测中的应用 预览
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作者 杨晶 赵亮 王希 《无损检测》 2019年第1期35-38,共4页
在某球罐内表面环焊缝中发现裂纹,采用TOFD(超声衍射时差法)和相控阵超声检测技术对缺陷进行定量检测,为缺陷返修提供了较为准确的数据,同时验证了两种检测技术相结合的方法对缺陷定量检测是最有效的辅助手段。
关键词 超声衍射时差法 相控阵超声 裂纹
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在用换热器不锈钢列管涡流检测实例分析 预览
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作者 胥明慧 《化工管理》 2019年第17期33-35,共3页
通过实例介绍了不锈钢列管存在缺陷时,缺陷的深度、长度、开口宽度和延伸方向对识别其涡流信号的影响;以及列管发生均匀腐蚀减薄时涡流探伤和涡流测厚方法的互补运用。
关键词 涡流检测 裂纹 腐蚀减薄 测厚
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港口系统设备钢轨连接技术 预览
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作者 闫伟 缑海健 陆苗 《水运工程》 北大核心 2019年第A01期12-15,43共5页
港口系统设备一般外型尺寸和质量较大,多采用截面积较大的起重机钢轨作为行走轨道。根据港口系统设备使用特点和工程施工现场条件,结合码头和堆场结构,借鉴轻轨和重轨的无缝连接技术,对各种焊接工艺进行比较,分析钢轨的材料组成和焊接... 港口系统设备一般外型尺寸和质量较大,多采用截面积较大的起重机钢轨作为行走轨道。根据港口系统设备使用特点和工程施工现场条件,结合码头和堆场结构,借鉴轻轨和重轨的无缝连接技术,对各种焊接工艺进行比较,分析钢轨的材料组成和焊接过程内部组织变化,推荐一种保证设备使用安全和操作人员舒适度、连接质量稳定、便于维护、操作简便、满足港口系统设备钢轨安装现场要求的连接方法和工艺,有助于实现工期目标,可推广应用于矿山、港口、电厂、码头及堆场等大质量机车或起重设备的钢轨连接。 展开更多
关键词 起重机钢轨 焊接 钢轨焊接 连接 裂纹 鱼尾板
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复合材料粘接修复铝合金板结构的失效模式研究 预览
14
作者 陈栋 赵培仲 《粘接》 CAS 2019年第3期50-54,共5页
采用复合材料修复破孔和裂纹的铝合金板,并进行修复后的拉伸强度测试,采用声发射检测系统和高速摄像采集分析系统分析和观察了失效过程。结果表明,修复构件的失效都是从应力集中相对最严重的损伤处开始脱粘;黏附强度较弱的试件会发生Ⅰ... 采用复合材料修复破孔和裂纹的铝合金板,并进行修复后的拉伸强度测试,采用声发射检测系统和高速摄像采集分析系统分析和观察了失效过程。结果表明,修复构件的失效都是从应力集中相对最严重的损伤处开始脱粘;黏附强度较弱的试件会发生Ⅰ型破坏;补片强度较弱的试件会发生Ⅱ型破坏;2者强度相当时会发生Ⅲ型破坏;湿热环境会降低补片强度,针对在湿热环境下使用的构件,应当在设计时适当提高补片强度,如增加补片铺层或增加补片长度等。 展开更多
关键词 裂纹 破孔 粘接修理 铝合金板 湿热 失效
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30CrNi3A压板裂纹原因分析
15
作者 王新成 张全新 徐鸿昊 《物理测试》 CAS 2019年第1期40-43,共4页
通过对失效压板取样进行化学成分、硬度和金相高低倍检测,结合钢坯的高倍和低倍金相组织观察,分析讨论了压板裂纹产生的原因。结果表明,30CrNi3A钢坯心部较严重的带状组织偏析是导致成品压板淬火热处理后形成裂纹的主要原因,钢坯中部集... 通过对失效压板取样进行化学成分、硬度和金相高低倍检测,结合钢坯的高倍和低倍金相组织观察,分析讨论了压板裂纹产生的原因。结果表明,30CrNi3A钢坯心部较严重的带状组织偏析是导致成品压板淬火热处理后形成裂纹的主要原因,钢坯中部集中分布的硫化物夹杂在热处理过程中促进了裂纹的形成和扩展。 展开更多
关键词 30CrNi3A 压板 裂纹 带状偏析
航空装备制新导管喇叭口裂纹故障 预览
16
作者 李宏亮 《中国航班》 2019年第5期0046-0047,共2页
现航空装备上的动力操纵,主要由液压系统中的液压油通过金属导管传递压力到各操作终端,实 现作动器工作。其中液压油就好比我们人体中的血液,导管就好比我们的血管,人上了岁数血管就会老化,容易出现血管破裂的现象,同样在航空装备上为... 现航空装备上的动力操纵,主要由液压系统中的液压油通过金属导管传递压力到各操作终端,实 现作动器工作。其中液压油就好比我们人体中的血液,导管就好比我们的血管,人上了岁数血管就会老化,容易出现血管破裂的现象,同样在航空装备上为预防导管的疲劳断裂问题发生,经常在装备维修时对相关导管进行制新更换,本文主要是针对制新过程中导管喇叭口裂纹故障进行研究。 展开更多
关键词 航空装备 制新导管 喇叭口 裂纹 故障
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1030 MW超超临界机组再热热段疏水罐疲劳裂纹分析
17
作者 张宇飞 《热加工工艺》 北大核心 2019年第2期257-260,共4页
在超超临界机组中,采用裂纹微观分析及力学性能实验,研究了A335 P92的再热蒸汽管道疏水罐泄漏的原因。结果表明:已经运行使用了一定时间的疏水罐P92钢的成分、室温拉伸实验结果符合标准;P92钢的冲击韧度有明显下降,伸长率较低。这表明... 在超超临界机组中,采用裂纹微观分析及力学性能实验,研究了A335 P92的再热蒸汽管道疏水罐泄漏的原因。结果表明:已经运行使用了一定时间的疏水罐P92钢的成分、室温拉伸实验结果符合标准;P92钢的冲击韧度有明显下降,伸长率较低。这表明服役后母管的塑性、韧性降低。在距离内壁约50μm的位置,有δ铁素体出现;在裂纹断面上有疲劳条带显示,可判定疏水罐出现的裂纹为热疲劳裂纹。 展开更多
关键词 疏水罐 热疲劳 裂纹 Δ铁素体
压裂头裂纹的产生原因与预防对策 预览
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作者 冯玲 《金属加工:热加工》 2019年第1期45-46,共2页
压裂头热处理后,多次发现裂纹,既影响生产,又造成巨大经济损失。分析了压裂头产生裂纹的原因,提出了预防裂纹产生的对策,取得了良好的效果。
关键词 压裂头 裂纹 热处理 预防对策
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铝钛异种合金电子束焊接接头缺陷分析 预览
19
作者 曲树平 王晓军 +1 位作者 许海鹰 桑兴华 《电焊机》 2019年第1期97-102,共6页
采用电子束焊接工艺对7075铝合金和TC4钛合金异种金属进行焊接,主要研究焊接缺陷的形貌特点、形成原因及控制措施。结果表明:在铝合金与钛合金异种金属电子束焊接头中出现气孔、裂纹、缩孔等缺陷,调整焊接工艺参数、改变束斑在异种母材... 采用电子束焊接工艺对7075铝合金和TC4钛合金异种金属进行焊接,主要研究焊接缺陷的形貌特点、形成原因及控制措施。结果表明:在铝合金与钛合金异种金属电子束焊接头中出现气孔、裂纹、缩孔等缺陷,调整焊接工艺参数、改变束斑在异种母材上的相对能量分布可以消除气孔、裂纹等缺陷。同时延长焊缝金属冷却时间,使液态熔池及时补充凝固过程中产生的孔隙,利用表面焦点减小熔池体积,对焊缝内的缩孔有一定的改善。最佳焊接参数为:工作距离272mm,电子束流18mA,焊接速度20mm/s,聚焦电流415mA。试验为提高铝合金与钛合金异种金属电子束焊接接头质量提供了参考。 展开更多
关键词 电子束焊接 铝钛异种金属 裂纹 气孔 缩孔
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电站汽轮机高压缸疏水管焊缝断裂研究 预览
20
作者 邵光辉 《电焊机》 2019年第7期115-118,共4页
对发生断裂的汽轮机高压内缸疏水管角焊缝进行了宏观检查、显微形貌分析、金相组织检验、布氏硬度及显微维氏硬度检查。检验结果表明:疏水管与缸体间的角焊缝根部存在连续未焊透缺陷,焊缝、热影响区的布氏硬度和局部显微硬度偏高,未焊... 对发生断裂的汽轮机高压内缸疏水管角焊缝进行了宏观检查、显微形貌分析、金相组织检验、布氏硬度及显微维氏硬度检查。检验结果表明:疏水管与缸体间的角焊缝根部存在连续未焊透缺陷,焊缝、热影响区的布氏硬度和局部显微硬度偏高,未焊透位置的焊缝形状突变处显微硬度最高,此处为主裂纹的起源位置。疏水管断裂的原因是焊接控制不当,角焊缝根部产生连续未焊透缺陷,导致应力集中,在长期高温环境中,高环向应力作用下,裂纹在未焊透位置的焊缝形状突变处萌生并向外壁和周向延伸扩展,致使接头断裂失效。重视和控制好焊接质量并采取有效措施消除焊接残余应力是避免此类问题的关键。分析结果对电站汽轮机组的安全运行具有重要指导意义。 展开更多
关键词 未焊透 应力 裂纹 断裂
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