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。
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。
简介:摘 要 岩石的抗拉强度是建立岩石强度判据的重要参数,对岩土工程稳定性评价至关重要。基于颗粒流方法模拟岩石试样的直接拉伸试验,研究预制裂隙和岩桥倾角对裂纹扩展贯通模式及岩体力学特征的影响。结果表明:直接拉伸作用下,岩体的破坏主要是次生翼裂纹的扩展贯通造成,裂纹的扩展方向几乎垂直于拉伸应力方向,且与预制裂隙倾角无关,预制裂隙和岩桥倾角的增加在一定程度上抑制次生翼裂纹扩展;拉伸作用下的全应力-应变曲线大致可分为线弹性拉伸阶段、裂纹不稳定扩展阶段和峰值及裂隙贯通阶段,峰值拉伸强度、初裂强度、拉伸模量和极限应变均随着裂隙倾角的增加而增加,岩桥倾角对于岩体拉伸力学特性也有一定程度影响。
简介:摘要:近年来,社会进步迅速,我国的现代化建设的发展也有了改善。内衬不锈钢复合管是一种复合管材,近几年在长输管道领域得到了广泛应用,因其具备良好的力学性能、耐热性和耐蚀性,可以避免输送过程中管道出现腐蚀。在服役过程中,长输管道会受到多方面的交变荷载作用,长输管道交变荷载可分为管道外部荷载和管道内部荷载2种,其中外部荷载主要包括地震荷载、风荷载、雪荷载、冰荷载、沉降荷载、土压力等,这些荷载通常是由管道周围的自然环境和地质条件引起;管道内部荷载则主要是由管道内流体的作用而产生的,如内压力、内真空、内流动等。管道应力集中部位在交变应力的作用下会出现局部塑性变形,在多次循环扰动作用下,管道焊接接头部位会产生微裂纹,随着时间的延长,裂纹会不断扩展,进而导致长输管道遭到破坏,管道安全风险上升。文中通过模拟管道焊接接头裂纹扩展的过程,可以判断管道焊接裂纹实际情况,提高长输管道在服役期间的安全性。
简介:本文对TB6钛合金锻件弦向和径向两种取样方向分别进行了室温和200℃下旋转弯曲高周疲劳、轴向低周疲劳和疲劳裂纹扩展性能试验研究。试验结果表明,弦向(C)和径向(R)两种取样方向对该合金锻件的旋转弯曲高周疲劳、轴向低周疲劳性能和疲劳裂纹扩展性能没有影响;温度升高可加速该合金锻件的疲劳裂纹萌生,但在裂纹扩展阶段,该合金高温下的韧性优势与屈服强度降低的劣势平衡的结果使其在室温~200℃温度范围内的疲劳性能基本不受温度的影响;在10—20mm的厚度范围内,厚度对该合金的疲劳裂纹扩展性能没有影响;在3.5%NaCl盐雾环境中。腐蚀介质对TB6钛合金的疲劳裂纹扩展速率在初始阶段有迟滞作用,但在应力强度因子范围大于14MPam后有加速作用。
简介:本研究中对GH4169高温合金的疲劳裂纹扩展性能进行了试验研究.主要进行了400℃~600℃范围内的疲劳裂纹扩展试验,其中对GH4169环形锻件进行了室温下的疲劳裂纹扩展试验.结果表明,在400℃~600℃范围内,温度对GH4169高温合金疲劳裂纹扩展性能的影响很小,随温度上升,裂纹扩展速率稍有加快;优质成分对GH4169高温合金的疲劳裂纹扩展性能几乎没有影响,在相同温度下,YZGH4169与GH4169的疲劳裂纹扩展速率几乎一样;材料品种对YSGH4169高温合金的疲劳裂纹扩展性能有一定影响,YSGH4169锻件比棒材的疲劳裂纹扩展性能要好一些.
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。