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  • 简介:钢制压力容器的疲劳是一种高应力、循环疲劳,总是在局部应力集中区域内发生,该区域内的峰值应力甚至超过了材料的屈服极限,在其反复作用下产生疲劳源,随着交变应力的循环,裂纹不断扩展最终导致容器的疲劳断裂。

  • 标签: 低周疲劳 交变应力 应力集中 峰值应力
  • 简介:摘要我国的钢结构建筑体系始于上世纪之初,到了20世纪70年代中期,由于钢材短缺,国家提出了节约建筑用钢的政策,即只有在钢筋源凝土无法取代的土建工程中才能够应用钢结构,这个时期的钢结构工程减少,技术发展缓慢。改革开放以来,以经济建设为中心,先进技术的引进大大推动了钢结构的发展,1997年钢材产量达到一亿吨,1999年轧制H型钢投产。此后,随着钢铁产业的不断发展和钢结构的新工艺、生产技术及现代结构设计理论的发展,钢结构工程的数量和规模达到了空前的发展,与之相对应的关于钢结构工程的安全问题也越来越引起人们的重视。本文首先分析了钢材锈蚀的机理,接下来详细阐述了局部锈蚀钢材的疲劳试验,最后对试验过程进行具体阐述。

  • 标签: 锈蚀 钢材 低周疲劳性能 影响 分析
  • 简介:基于非线性有限元理论建立弹带挤进的动力学模型,依据疲劳理论对身管内壁横向裂纹的萌生时机进行研究。在仅考虑载荷的作用下,研究疲劳因素对身管裂纹萌生的影响;再利用热力耦合分析方法,研究将弹带的挤压和摩擦作用考虑进来后身管横向裂纹的萌生时机。结果表明,通过热力耦合模型得到的疲劳射弹发数与实弹射击实验发现的横向裂纹的萌生时机相吻合,验证了在考虑热力耦合作用下所建模型的正确性。

  • 标签: 低周疲劳 横向裂纹 热力耦合
  • 简介:摘要随着科学技术的不断发展,组合结构广泛应用于实际工程,显著提升了建筑结构的稳定性与可靠性。双壁空心钢管混凝土组合结构具有刚度大、质量轻、抗震抗腐蚀的优势,逐渐取代了传统的实心钢管混凝土结构,具有十分重要的应用价值。本文基于薄钢—混凝土—钢双壁空心管的作用,从细节入手,分析了该结构的特点,并进行了疲劳性能试验,希望能以此优化结构性能,进而提升建筑工程的质量与安全。

  • 标签: 双壁空心管 低周疲劳性能 试验分析
  • 简介:为了研究夹杂物尺寸对粉末高温合金疲劳寿命的影响,将夹杂分别位于试样中心、表面、亚表面并改变其尺寸,研究同一位置下,不同夹杂物尺寸对应力应变分布的影响,结果表明:当夹杂物界面上不含微孔洞时,夹杂物与基体尺寸比例在实验室尺度(1:25)到工程尺度(1:10000)范围内,夹杂物尺寸对应力应变影响很小;工程实际中,缺陷往往会与基体形成不完好的连接界面,即初始损伤破坏——微孔洞。缺陷对寿命的影响原因:夹杂物尺寸越大,它与基体的界面就越大,出现不完好连接和缺陷的概率就会增加,容易在界面处产生初始损伤破坏;当夹杂物界面上含有微孔洞时,随着夹杂物尺寸变大,界面正应力明显增大,界面切应力微弱减小,基体最大正应力和最大塑性应变均明显增大。

  • 标签: 粉末高温合金 影响机制 缺陷尺寸 界面完好 界面含微孔洞
  • 简介:摘要:通过采用金属材料力学分析、化学分析、金相分析等手段对300MW亚临界自然循环锅炉折焰角水冷壁管开裂(材质为20G)进行失效分析,确定水冷壁管裂纹断裂特征属于疲劳断裂。锅炉吊杆发生应力松弛,锅炉管排膨胀不畅,使锅炉水冷壁在运行过程中发生周波振动,水冷壁管产生疲劳是造成水冷壁管泄漏的主要原因,并为如何治理水冷壁疲劳提出有效的处理防范措施及建议。

  • 标签: 锅炉 折焰角受热面 水冷壁 低周疲劳失效 研究
  • 简介:发展高温防护涂层是近年来涡轮叶片制造技术的热点问题之一,针对当前航空发动机涡轮叶片的主要用材二镍基定向凝固合金,本文系统研究了室温和700℃高温条件下,表面高温防护涂层的存在对镍基定向凝固合金基体疲劳性能的影响。试验表明这种涂层/基体系统的薄弱环节在于表面涂层颗粒的不均匀性,特别当最终的断裂破坏是由涂层的表面裂纹引发时,负面影响尤其严重。

  • 标签: 涂层 镍基定向凝固合金 低周疲劳性能
  • 简介:屈曲约束支撑(BRB)是一种有效的抗震耗能构件,具有拉压性能相当、滞回曲线饱满稳定、耗能性能优异等优点。通过大量TJ型屈曲约束支撑疲劳试验,分别从等幅疲劳和变幅疲劳两个方面评估其疲劳性能。等幅荷载作用下,BRB构件的疲劳寿命与应变幅满足Manson-Coffin公式。根据国产屈曲约束支撑的性能,引入结构可靠度理论,得到了具有不同保证率的容许疲劳寿命曲线。在变幅荷载作用下,利用帕尔姆格伦-迈纳线性累积损伤理论对屈曲约束支撑构件的损伤进行统计,提出具有95%保证率的容许损伤因子。利用雨流计数法,统计了罕遇地震下屈曲约束支撑构件的封闭环,并提出一套随机地震荷载下累积损伤的经验评估流程,为屈曲约束支撑的工程应用提供了方法与思路。最后,通过引用文献数据作为盲测样本,表明研究结果能在保证准确率的前提下较为保守地预测等幅和变幅加载下的屈曲约束支撑疲劳破坏。

  • 标签: 屈曲约束支撑 等幅疲劳 变幅疲劳 雨流计数法 损伤评估
  • 简介:【摘要】本文校核了某型试验台加载端驱动液压缸耳环断裂处的疲劳强度及安全系数,分析了该零件断裂失效的原因,并改进了该零件的焊接工艺,使之符合设计实验要求,提高了该试验台的寿命。可作为相关人员设计类似试验台时的参考。

  • 标签: 试验台 液压缸 高周疲劳 疲劳损伤 焊接 联轴器。
  • 简介:提出了采用圆筒状试样、用电炉加热-水冷的方式。在符合HB6660—1992规定的疲劳试验机上测定热障涂层疲劳抗力的试验方法。给出了试样图,规定了试验设备和试样的安装方法;制订了包括试验参数的确定、试验温度的测量与控制和疲劳抗力的测量方法等全部试验程序;分析了不同试验条件下涂层的损伤规律.提出了涂层失效的判定方法。

  • 标签: 热障涂层 热疲劳 试验方法 损伤 失效
  • 简介:摘要管道疲劳是管道受交变热应力长期影响而产生管道裂纹或破裂的现象,虽然疲劳原因引起的管道破裂事件在核电厂发生的概率很小,但管道破裂有可能引起一回路破口等事故,因此需要引起重视。本文对管道疲劳产生的机理进行分类并进行分析,根据管道疲劳产生机理的特征,提出核电厂设计、在役运行阶段应采取管道疲劳预防与检侧的措施。

  • 标签: 核电厂 管道热疲劳 机理与防治
  • 简介:通过对某型航空发动机高压涡轮盘的弹塑性有限元分析,确定危险区域,利用Masson—Coffin公式及Miner线性累积损伤理论计算了涡轮盘在主循环和次循环同时作用时的循环疲劳寿命。在确定性寿命计算的基础上,考虑参数的随机性.进一步对涡轮盘循环疲劳寿命进行可靠性研究。利用响应面法和MonteCarlo法相结合的方法计算高压涡轮盘循环疲劳寿命的随机响应,并对随机因素进行灵敏度分析,得到影响涡轮盘寿命的主要因素。

  • 标签: 涡轮盘 弹塑性有限元分析 低循环疲劳寿命 可靠性
  • 简介:本文针对新型航空燃气涡轮发动机不断提高的涡轮进口温度,在以往研究工作的基础上。对一些有代表性的、特别是新研制的变形高温合金进学了试验,研究了试验温度对疲劳寿命的影响,给出了试验温度与疲劳寿命的关系式;研究了试验温度对疲劳裂纹扩展规律与断裂方式的影响。

  • 标签: 热疲劳 热应力 裂纹长度 循环次数
  • 简介:针对高超声速飞行器热力环境引起的壁板振动疲劳问题,旨在研究温度变化对壁板结构振动特性及疲劳寿命的影响。首先分析壁板三维瞬态耦合传热和热应力,获得壁板的温度场和应力场;然后依次探讨温度场、应力场及其耦合效应对壁板振动模态与疲劳寿命的影响。分析过程中,考虑温度变化造成弹性模量减小对壁板刚度的影响,引入由环境引致的附加热应力刚度矩阵以及附加热变形刚度矩阵。结果显示:温度变化引起的材料力学性能退化使壁板结构各阶次模态频率随之下降,温度梯度对振动模态的影响明显,热力耦合效应使壁板的振动疲劳寿命缩短。

  • 标签: 高超声速 振动疲劳 热力环境 壁板
  • 简介:随着工业技术水平和金属材料强度的提高,超高疲劳已经成为工程部件失效的新问题,超声疲劳试验是目前研究金属材料的超高疲劳性能的主要方法。对金属材料超高疲劳失效的基本特征进行了总结分析。超高疲劳的S-N曲线一般分为3种形态特征:持续下降型、阶梯下降型和传统无限寿命型;裂纹萌生的位置与金属材料的种类、夹杂物的尺寸和残余应力等因素有关;超高疲劳的影响因素主要是加载频率、加载环境和表面处理。

  • 标签: 超高周疲劳 S-N曲线 裂纹萌生 断口特征
  • 简介:提出了可有效模拟轴向载荷的航空发动机轮盘循环疲劳寿命试验方法。在综合考虑轮盘装配及工作温度场、转速等工作状态边界条件和载荷的基础上,对轮盘进行线弹性有限元应力分析,了解轮盘应力水平及寿命关键考核部位。在充分考虑试验器能力及试验过程的可监控性等因素下,设计了能有效模拟承受轴向载荷的轮盘循环疲劳寿命试验装置、试验方法,并进行试验。最后,对试验结果进行分析,确定出轮盘预定安全循环寿命。

  • 标签: 航空发动机 轮盘 低循环疲劳寿命 轴向载荷 试验装置 试验方法
  • 简介:利用超声疲劳试验设备在20kHz频率下研究了一种高强度钢的超高疲劳性能,试验持续到10^9次循环,得到了室温环境及不同循环比(R=0.01和R=0.1)的SN曲线,试验结果显示疲劳强度在10^5-10^9次循环范围内随着循环次数的增加而降低。断面表面的SEM检查结果表明疲劳裂纹的生成造成了疲劳损伤,以及亚表面裂纹起源是在长寿命范围内。试验结果表明:99%的寿命贡献于亚表面裂纹的形成。

  • 标签: 超高周疲劳 高强度钢 鱼眼 红外成像 超声疲劳
  • 简介:某型航空发动机涡轮叶片高低复合疲劳试验中,对考核部位振动应力的监测与控制是试验的难点之一。本文采用监测振幅的方法,并结合试验中的测量数据,对施加高低载荷的试验系统进行数值模拟计算和分析,得到了试验测量振幅与考核点振动应力的关系。从而将试验中可测量和不可测量联系起来,为试验研究和试验数据处理提供了依据。

  • 标签: 涡轮叶片 复合疲劳 振幅 振动应力