期刊文献+
共找到14篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
高温构件蠕变损伤与裂纹扩展预测研究新进展 被引量:22
1
作者 温建锋 轩福贞 涂善东 《压力容器》 北大核心 2019年第2期38-50,共13页
精准的寿命预测是高温构件设计制造与运行维护的关键,但多轴应力和裂纹等缺陷的存在使得寿命预测的难度大大增加。综述了笔者近年来在高温蠕变损伤模型和蠕变裂纹扩展仿真方面的研究工作,主要包括:讨论了应力水平和应力状态对蠕变断裂... 精准的寿命预测是高温构件设计制造与运行维护的关键,但多轴应力和裂纹等缺陷的存在使得寿命预测的难度大大增加。综述了笔者近年来在高温蠕变损伤模型和蠕变裂纹扩展仿真方面的研究工作,主要包括:讨论了应力水平和应力状态对蠕变断裂应变的影响规律;基于幂律蠕变控制孔洞长大理论,提出了新的多轴蠕变延性模型;采用基于应变的损伤力学模型,预测了多种含缺陷结构中蠕变裂纹的扩展行为,并分析了蠕变条件下多个表面裂纹干涉、扩展及合并的全过程;发展了基于晶界孔洞化损伤机制的裂纹扩展分析方法,实现了蠕变疲劳裂纹扩展仿真和蠕变疲劳氧化裂纹扩展仿真。这些工作为建立考虑多轴应力影响的含缺陷高温构件寿命预测方法提供了有力支持。 展开更多
关键词 蠕变 疲劳 损伤 多轴应力 裂纹扩展
下载PDF
P92钢应变速率相关的高温低周疲劳行为研究 被引量:11
2
作者 张尚林 轩福贞 +3 位作者 罗英 邱天 邱阳 胡甜 《压力容器》 北大核心 2021年第1期1-8,14,共9页
随着电站设备向高参数、大型化方向发展,高温低周疲劳问题成为威胁关键设备安全服役的重要因素。针对电站设备广泛应用的P92钢,开展了不同应变速率的625℃高温下的低周疲劳试验,研究对称和非对称应变速率下的循环变形行为。结果表明,P9... 随着电站设备向高参数、大型化方向发展,高温低周疲劳问题成为威胁关键设备安全服役的重要因素。针对电站设备广泛应用的P92钢,开展了不同应变速率的625℃高温下的低周疲劳试验,研究对称和非对称应变速率下的循环变形行为。结果表明,P92钢高温低周疲劳响应表现出明显的应变速率敏感性。随着应变速率降低,加载时间变长,蠕变变形增加,从而导致材料循环软化加速,疲劳寿命缩短。通过应力-应变滞回环分析发现,P92钢在反向卸载初始阶段发生蠕变变形。同时,随着应变速率的降低,循环过程中的应变硬化程度也随之降低。此外,非对称应变速率循环(慢-快)工况下疲劳寿命最短,慢拉伸应变速率引起的蠕变损伤加速材料的弱化,蠕变损伤和疲劳损伤的交互作用是高温疲劳破坏的主要原因,尤其在低应变速率下蠕变损伤的贡献更加明显。 展开更多
关键词 P92钢 高温 低周疲劳 应变速率
下载PDF
汽轮机转子钢的应力腐蚀敏感性 被引量:4
3
作者 林淑娴 黄毓晖 +1 位作者 轩福贞 涂善东 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2020年第3期1-9,共9页
模拟了核电汽轮机低压转子的运行工况,对25Cr2Ni2MoV、26NiCrMoV10-10和30Cr2Ni4MoV三种低压转子钢进行慢应变速率试验,研究不同转子钢的应力腐蚀敏感性差异及影响因素,并采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等对试样的断口形貌、腐蚀裂... 模拟了核电汽轮机低压转子的运行工况,对25Cr2Ni2MoV、26NiCrMoV10-10和30Cr2Ni4MoV三种低压转子钢进行慢应变速率试验,研究不同转子钢的应力腐蚀敏感性差异及影响因素,并采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等对试样的断口形貌、腐蚀裂纹及氧化膜进行微观分析,探讨汽轮机转子钢常用材料的应力腐蚀开裂(SCC)机理.结果 表明:在180℃、3.5% NaCl溶液中,25Cr2Ni2MoV转子钢的应力腐蚀敏感性最高;而26NiCrMoV10-10和30Cr2Ni4MoV转子钢的SCC敏感性相近;增加钢中Ni元素含量,降低材料的强度,有利于降低材料的SCC敏感性.应变主导的腐蚀开裂中没有发现腐蚀坑,动态应变直接破坏表面氧化膜,促使裂纹萌生,并向金属内部扩展,呈穿晶开裂形式. 展开更多
关键词 低压转子钢 慢应变速率试验 应力腐蚀敏感性 开裂机理
下载PDF
蠕变-疲劳交互作用下P92钢的循环变形行为 被引量:2
4
作者 张尚林 轩福贞 +2 位作者 邱阳 谢国福 李国栋 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期36-41,共6页
在625℃下对P92钢进行了蠕变-疲劳试验,分析了应变幅(0.4%~1.4%)和保载时间(30~300 s)对P92钢循环变形行为的影响,探讨了蠕变-疲劳交互作用下的微观机制,并与低周疲劳试验进行了对比。结果表明:蠕变-疲劳交互作用引起P92钢从非Masing特... 在625℃下对P92钢进行了蠕变-疲劳试验,分析了应变幅(0.4%~1.4%)和保载时间(30~300 s)对P92钢循环变形行为的影响,探讨了蠕变-疲劳交互作用下的微观机制,并与低周疲劳试验进行了对比。结果表明:蠕变-疲劳交互作用引起P92钢从非Masing特性向Masing特性转变,且保载时间内的应力松弛导致蠕变-疲劳载荷下的循环软化加速;疲劳过程中P92钢微观结构发生非均匀变化,位错密度降低,最终形成长条状亚晶结构,而蠕变-疲劳过程中P92钢的微观结构变化和位错密度降低程度更加均匀、显著,最终形成等轴状亚晶或位错胞结构,并伴有沉淀物粗化现象。 展开更多
关键词 循环变形行为 蠕变-疲劳 微观机制 P92钢
下载PDF
辐照蠕变寿命外推方法 被引量:2
5
作者 胡靖东 轩福贞 +1 位作者 张效成 刘长军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第24期3014-3019,共6页
奥氏体不锈钢材料被广泛用于的第四代液态金属快中子增殖反应堆核心构件中,辐照和蠕变损伤耦合作用是影响其寿命的主要模式。为了建立短时辐照蠕变寿命外推的合理方法,在参考用于材料蠕变寿命外推的时间-温度参数法的基础上引入一个量... 奥氏体不锈钢材料被广泛用于的第四代液态金属快中子增殖反应堆核心构件中,辐照和蠕变损伤耦合作用是影响其寿命的主要模式。为了建立短时辐照蠕变寿命外推的合理方法,在参考用于材料蠕变寿命外推的时间-温度参数法的基础上引入一个量纲一的辐照影响系数,根据辐照-时间-温度参数法推导出了含辐照影响系数的Lason-Miller参数方程和Dorn参数方程,并通过快堆内辐照蠕变数据进行了验证。新定义的辐照影响系数基本呈随温度上升先降后稳的趋势。 展开更多
关键词 快中子增殖反应堆 奥氏体不锈钢 辐照蠕变 寿命外推方法
下载PDF
Fatigue Crack Initiation Potential from Defects in terms of Local Stress Analysis 被引量:6
6
作者 ZHU Mingliang xuan fuzhen 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第3期496-503,共8页
The competition of surface and subsurface crack initiation induced failure is critical to understand very high cycle fatigue(VHCF) behavior, which necessitates the elucidation of the underlying mechanisms for the tr... The competition of surface and subsurface crack initiation induced failure is critical to understand very high cycle fatigue(VHCF) behavior, which necessitates the elucidation of the underlying mechanisms for the transition of crack initiation from surface to interior defects. Crack initiation potential in materials containing defects is investigated numerically by focusing on defect types, size, shape, location, and residual stress influences. Results show that the crack initiation potency is higher in case of serious property mismatching between matrix and defects, and higher strength materials are more sensitive to soft inclusions(elastic modulus lower than the matrix). The stress localization around inclusions are correlated to interior crack initiation mechanisms in the VHCF regime such as inclusion-matrix debonding at soft inclusions and inclusion-cracking for hard inclusions(elastic modulus higher than the matrix). It is easier to emanate cracks from the subsurface pores with the depth 0.7 times as large as their diameter. There exists an inclusion size independent region for crack incubation, outside which crack initiation will transfer from the subsurface soft inclusion to the interior larger one. As for elliptical inclusions, reducing the short-axis length can decrease the crack nucleation potential and promote the interior crack formation, whereas the long-axis length controls the site of peak stress concentration. The compressive residual stress at surface is helpful to shift crack initiation from surface to interior inclusions. Some relaxation of residual stress can not change the inherent crack initiation from interior inclusions in the VHCF regime. The work reveals the crack initiation potential and the transition among various defects under the influences of both intrinsic and extrinsic factors in the VHCF regime, and is helpful to understand the failure mechanism of materials containing defects under long-term cyclic loadings. 展开更多
关键词 very high cycle fatigue crack initiation INCLUSION PORE local stress
下载PDF
Effect of Laser Power on the Microstructure and Mechanical Properties of TiN/Ti_3Al Composite Coatings on Ti6Al4V 被引量:6
7
作者 LIU Zhengdao ZHANG Xiancheng +2 位作者 xuan fuzhen WANG Zhengdong TU Shandong 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第4期714-721,共8页
Laser nitriding is one of the effective techniques to improve the surface properties of titanium alloys and has potential application in the life extension of last-stage steam turbine blades. However, cracking of surf... Laser nitriding is one of the effective techniques to improve the surface properties of titanium alloys and has potential application in the life extension of last-stage steam turbine blades. However, cracking of surface coating is a common problem due to heat concentration in laser nitriding process. Conventionally, the cracks can be avoided through heat treatment, which may have an important influence on the mechanical properties of coating. Crack-free TiN/Ti3Al IMC coatings on Ti6Al4V are prepared by plasma spraying and laser nitriding. The microstructures, phase constitutes and compositions of the coating are observed and analyzed with scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction(XRD) and X-ray energy-dispersive spectroscopy(EDS). Microhardness, elastic modulus, fracture toughness of the coating are measured. The results show that the crackand pore-free IMC coatings can be made through the proposed method; with increasing laser power, the amount and density of TiN phase in the coating first increased and then decreased, leading to the similar trend of microhardness and elastic modulus and the reverse trend of fracture toughness of the coating. Both the average microhardness and elastic modulus of the coating increase three times higher than those of the substrate. The volume fraction of the TiN reinforced phase in composite can be controlled by varying the laser power and the cracking problem in laser nitriding process is successfully solved. 展开更多
关键词 composite coating laser nitriding laser power MICROSTRUCTURE mechanical properties
下载PDF
Quality Evaluation of Diffusion Bonded Joints by Electrical Resistance Measuring and Microscopic Fatigue Testing
8
作者 LI Yujia xuan fuzhen +1 位作者 LI Shuxin TU Shandong 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第2期187-194,共8页
Micro-structure related behavior of diffusion bonding joints is a crucial issue in device and reactor fabrication of Micro Chemo Mechanical Systems.However,the previous studies have been focused on the macro mechanica... Micro-structure related behavior of diffusion bonding joints is a crucial issue in device and reactor fabrication of Micro Chemo Mechanical Systems.However,the previous studies have been focused on the macro mechanical performance of diffusion bonded joint,especially diffusion bonding conditions effects on tensile strength,shearing strength and fatigue strength.The research of interfacial micro-voids and microstructures evolution for failure mechanism has not been carried out for diffusion-bonded joints.An interfacial electrical resistance measuring method is proposed to evaluate the quality of bonded joints and verified by using two-dimensional finite-element simulation.The influences of micro void geometry on increments of resistance are analyzed and the relationship between bonded area fraction and resistance increment is established by theoretical analysis combined with simulated results.Metallographic inspections and micro-hardness testing are conducted near the interface of diffusion bonded joints.For the purpose of identifying the failure mechanisms of the joints,both microscopic tensile and fatigue tests are conducted on the self-developed in-situ microscopic fatigue testing system.Based on the microscopic observations,the mechanism of interfacial failure is addressed.The observation result shows that for 316LSS diffusion-bonded joints,microstructure evolution and effect of micro-voids play a key role in interfacial failure mechanism.Finally,a new life prediction model in terms of the increment of electrical resistance is developed and confirmed by the experimental results.The proposed study is initiated that constituted a primary interfacial failure mechanism on micron scale and provide the life prediction for reliability of components sealed by diffusion bonding. 展开更多
关键词 diffusion bonded joints interfacial failure electrical resistance microscopic fatigue testing
下载PDF
结构疲劳百年研究的回顾与展望 被引量:24
9
作者 轩福贞 朱明亮 王国彪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期26-51,共26页
疲劳是机械结构最普遍的失效模式之一。自1854年第一次提出"Fatigue"(疲劳)概念以来,相关研究已有160余年的历程,逐步形成了以疲劳研究为基础的机械结构强度理论与技术,推动机械结构从经验设计走向安全设计。本文回顾了结构... 疲劳是机械结构最普遍的失效模式之一。自1854年第一次提出"Fatigue"(疲劳)概念以来,相关研究已有160余年的历程,逐步形成了以疲劳研究为基础的机械结构强度理论与技术,推动机械结构从经验设计走向安全设计。本文回顾了结构疲劳研究的缘起及发展历程,总结了典型失效案例对疲劳基础研究的促进作用和里程碑式成果,基于文献统计分析了最近50年本领域的代表性进展、研究热点与发展趋势。研究表明,尽管经历了百余年的不懈努力,疲劳极限、损伤易感基因、裂尖主控机制、蠕变-疲劳交互和安全系数的物理本质等仍是困扰人们的难题。数据科学和大数据技术的兴起,为突破数据驱动的疲劳寿命预测方法、诠释疲劳损伤物理机制和建立极端条件下的高端装备疲劳可靠性设计技术提供了新的途径。 展开更多
关键词 疲劳 断裂 蠕变 损伤机制 寿命预测 结构设计
原文传递
基于超声导波的压力容器健康监测Ⅰ:波传导行为及损伤定位 被引量:6
10
作者 杨斌 胡超杰 +3 位作者 轩福贞 罗承强 项延训 肖飚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-10,共10页
严苛的使用环境造成的压力容器损伤会导致结构失效而造成巨大安全隐患;超声导波具有大面积、长距离监测的优点,能及时避免压力容器失效。开展基于超声导波的压力容器健康监测研究,分三个部分。第一部分主要研究超声导波在压力容器中的... 严苛的使用环境造成的压力容器损伤会导致结构失效而造成巨大安全隐患;超声导波具有大面积、长距离监测的优点,能及时避免压力容器失效。开展基于超声导波的压力容器健康监测研究,分三个部分。第一部分主要研究超声导波在压力容器中的传播行为及损伤定位方法。首先利用有限元法研究超声导波在压力容器中的传播行为,开发出针对压力容器圆柱筒体及球形封头的损伤定位算法程序,并重点讨论信号处理方法对压力容器不同部位损伤定位精度的影响。研究结果表明,导波在压力容器中传播易产生多模态,其在压力容器中不断地循环传播直至能量衰减耗尽,且极少发生边界反射;在基于超声导波的压力容器缺陷定位时,截取合适的时域导波信号并对信号进行滤波和降噪处理能够有效提升压力容器缺陷的定位精度;缺陷信号相对于基准信号的时间零点漂移及非检测模态波包的干扰是影响压力容器缺陷定位精度的两个主要原因,修正后的算法对压力容器筒体和封头缺陷的定位误差在5%以内。 展开更多
关键词 压力容器 超声导波 健康监测 损伤定位 定位算法
原文传递
多壁碳纳米管界面传感器及其在纤维缠绕压力容器原位监测中的应用 被引量:5
11
作者 杨斌 胡超杰 +3 位作者 轩福贞 万云 杨康 肖飚 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期336-344,共9页
研发了基于多壁碳纳米管(MWCNT)界面传感器的多功能复合材料,并研究了其在纤维缠绕压力容器健康监测中的应用。首先考察了该界面传感器在复杂环境中的可靠性,分析了MWCNT对纤维/基体界面层间剪切强度的影响,得到了植入MWCNT界面传感器... 研发了基于多壁碳纳米管(MWCNT)界面传感器的多功能复合材料,并研究了其在纤维缠绕压力容器健康监测中的应用。首先考察了该界面传感器在复杂环境中的可靠性,分析了MWCNT对纤维/基体界面层间剪切强度的影响,得到了植入MWCNT界面传感器的复合材料在不同水温下吸水特性;随后研究了基于MWCNT界面传感器的纤维/基体界面原位监测和损伤修复,分析了利用该方法原位监测、修复热塑性复合材料界面损伤的可行性;最后将MWCNT界面传感器植入到纤维缠绕压力容器中,并考察了该压力容器在水压疲劳、水压爆破两类载荷下的原位监测效果。研究结果表明:植入MWCNT界面传感器可提高复合材料纤维/基体的界面层间剪切强度,且在一定水温范围内,植入MWCNT的界面强度下降率更低;通过在复合材料中植入MWCNT界面传感器,可实现对纤维增强热塑性树脂复合材料界面的原位监测和修复;利用该方法也能够原位监测纤维缠绕压力容器的工作状态,进而获取其界面损伤信息。 展开更多
关键词 MWCNT界面传感器 纤维缠绕压力容器 原位监测 吸水特性 原位修复
原文传递
基于超声导波的压力容器健康监测Ⅲ:纤维缠绕压力容器的在线监测 被引量:2
12
作者 杨斌 胡超杰 +3 位作者 轩福贞 肖飚 项延训 罗承强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期19-26,共8页
基于超声导波的压力容器健康监测研究的第三部分,主要考察所研究的健康监测技术在纤维缠绕压力容器损伤定位中的应用。开展纤维缠绕压力容器的疲劳和打压爆破试验,设计远程在线监测系统以实时获取不同工况中纤维缠绕压力容器损伤定位结... 基于超声导波的压力容器健康监测研究的第三部分,主要考察所研究的健康监测技术在纤维缠绕压力容器损伤定位中的应用。开展纤维缠绕压力容器的疲劳和打压爆破试验,设计远程在线监测系统以实时获取不同工况中纤维缠绕压力容器损伤定位结果。在打压和疲劳试验过程中,采集压力容器在不同状态中的导波信号,并分别测量金属内胆和复合材料层的应变变化,建立导波幅值与压力容器疲劳状态和受压状态之间的关联。开展纤维缠绕压力容器在打压爆破过程中的损伤定位,研究疲劳对损伤定位精度的影响规律。结果表明,在疲劳试验中,应变片能够连续记录并反映压力容器的应变状态,但疲劳周期随残余应变的变化趋势不明显,而导波幅值随疲劳周次的增加而线性下降;对经过5700周疲劳和未经过疲劳的纤维缠绕压力容器,导波幅值随着其内部压力的增加而线性下降,而应变值随着压力的增加线性增加,二者的对应关系可用于判定纤维缠绕压力容器的受压状态;利用所研发的在线监测系统可以远程获取纤维缠绕压力容器损伤位置信息,5700周的疲劳在很大程度上影响定位精度,而未经疲劳试验的压力容器的损伤定位误差较小。 展开更多
关键词 纤维缠绕压力容器 超声导波 远程监测 水压疲劳 水压爆破
原文传递
基于超声导波的压力容器健康监测Ⅱ:定位精度的影响因素 被引量:1
13
作者 杨斌 胡超杰 +3 位作者 轩福贞 罗承强 项延训 肖飚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期133-140,共8页
基于超声导波的压力容器健康监测研究的第二部分,主要考察影响压力容器损伤定位精度的因素。重点研究PZT压电片阵列形式、激发频率、缺陷位置及稀疏度对压力容器缺陷定位精度的影响规律。为分析既定试验阵型的稀疏度对压力容器封头和筒... 基于超声导波的压力容器健康监测研究的第二部分,主要考察影响压力容器损伤定位精度的因素。重点研究PZT压电片阵列形式、激发频率、缺陷位置及稀疏度对压力容器缺陷定位精度的影响规律。为分析既定试验阵型的稀疏度对压力容器封头和筒体缺陷定位精度的影响,提出降低入射波幅值来模拟导波在不同直径、轴长的压力容器中传播的方法,并试验验证该方法的可行性。研究结果表明,对于直径为325mm的压力容器封头,沿圆周均匀布置8片PZT压电片、顶点布置1片PZT的阵列形式的缺陷定位精度最高;当激发频率为210 kHz和220 kHz时,算法对压力容器封头的定位误差最小,有效比率最高;压力容器封头中缺陷的径向位置对定位精度影响很小,算法对位于传感器连线上的径向缺陷定位精度最高;试验结果与采用降低入射波幅值的方法对大直径、长轴压力容器的缺陷定位结果接近,当导波传播距离特征值所对应的A0导波幅值小于5时,传感器阵列过于稀疏而导致缺陷定位精度快速降低。 展开更多
关键词 压力容器 定位精度 健康监测 影响因素 损伤定位
原文传递
Effect of Applied Stresses on the Microstructure and Dissolution Behavior of Plasma Sprayed Wollastonite Coatings 被引量:2
14
作者 Wang Weize Liang Jiachun +1 位作者 xuan fuzhen Hong Huoxing 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期443-447,共5页
Wollastonite coatings were deposited on the U-shape titanium alloy coupons by atmospheric plasma spraying.The effect of applied stresses on the microstructure and dissolution behavior of wollastonite coatings was inve... Wollastonite coatings were deposited on the U-shape titanium alloy coupons by atmospheric plasma spraying.The effect of applied stresses on the microstructure and dissolution behavior of wollastonite coatings was investigated.The microstructure and composition of coatings were examined by scanning electron microscope(SEM)and electron diffraction spectroscopy(EDS).In addition,the dissolution behavior of coatings was evaluated by immersion in simulated body fluid(SBF).More apatite is observed on the surface of coatings under a tensile stress and a stress-free condition after immersion in the SBF solution,whereas almost no apatite can be found for the coatings under a compressive stress.The dissolution rate of coatings characterized by the pH changes and the ion concentration of Ca,Si and P in the SBF solution is lower under the compressive stress than those under a tensile stress or a stress-free condition.It can be concluded from the experimental results that the compressive stress inhibits the dissolution of wollastonite coatings and the formation of apatite,whereas a tensile stress enhances the two processes. 展开更多
关键词 engineering WOLLASTONITE COATING stress MICROSTRUCTURE DISSOLUTION
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部