切口试样破坏过程试验与细观数值分析

对切口圆棒试样与切口板试样进行单向拉伸试验和有限元数值分析 ,以试样最小横截面上各点变化的应力应变场为体胞演化的载荷控制条件 ,采用三维含球形微孔洞体胞模型分别对各点微孔洞长大规律进行数值模拟。结果表明 ,在试样得到的断口韧性区域内 ,微孔洞的生长速度较快 ;试样失稳前微孔洞相对体积百分数最大的区域与试验时试样的起裂位置一致 ,因而证实微孔洞的演化是导致试样材料在拉伸条件下破坏的主要原因 。

单晶切口试样低周疲劳特性研究

基于镍基单晶高温合金DD3切口试样低周疲劳对比试验,得出了相同温度和应力比条件下,切口疲劳寿命受应力集中系数和加载的综合影响,不能仅凭部件某一位置的应力集中程度或受力情况而判断其疲劳寿命.把试验加载条件、材料参数及约束等写入ABAQUS的子程序FATIGUE001中,对切口低周疲劳特性进行了数值模拟,结果表明:切口尖端存在应力松弛,松弛程度受加载及应力集中程度的影响,应力松弛会在一定程度上减弱疲劳裂纹扩展速率,延长疲劳寿命;同时,在切口尖端发生了明显的棘轮效应,因此当塑性变形增加到一定程度切口就会有裂纹启裂直至试样最后断裂.

切口圆棒试样测聚甲基丙烯酸甲脂断裂韧性可行性分析

根据聚甲基丙烯酸甲脂圆棒试样切口根部及裂尖钝化的应力应变特性 ,推导了聚甲基丙烯酸甲脂断裂韧性与临界切口半径 ρc的关系式。ρc 是材料常数 ,且当切口半径 ρ<ρc 时 ,尖切口问题转化为钝化的裂纹问题 ,此时应按断裂力学方法处理相关问题。实验结果表明 ,所测两种典型聚甲基丙烯酸甲脂的ρc>0 .2 5mm,因而 ,圆棒尖切口试样用于断裂韧性的估算具有现实的可行性。提出了一种简便的通过尖切口拉伸试验估算聚甲基丙烯酸甲脂断裂韧性的方法。

镍基单晶合金切口圆棒试样三维晶体弹塑性应力场的数值模拟

建立了镍基单晶切口试样的三维晶体弹塑性有限元模型 ,研究了不同尺寸的“U”型和“V”型切口试样的应力分布和滑移系开动特性 ,给出了八面体分切应力沿切口截面径向和周向的分布情况。结果表明切口尺寸对分切应力有显著影响 :对于这两种类型切口 ,随着切口半径的减小 ,最大分切应力增加 ,并且切口半径越小 ,分切应力沿切口截面周向波动的幅度越大 ;相应的开动滑移系也不同。

镍基单晶合金DD3切口圆棒试样的蠕变响应有限元分析

针对切口圆棒试样,利用有限元方法模拟了国产镍基单晶合金DD3[001]取向的蠕变性能。计算结果表明:切口半径对应力分布有显著的影响,切口半径越大,蠕变应力越大;切口深度对蠕变性能的影响不大;切口半径对持久寿命的影响作用非常大,切口半径越小,持久寿命越大。在所研究范围内,切口对试样持久寿命的强化作用,得到他人试验的验证。

用于金属和非金属材料的人字形切槽断裂韧度试样

介绍四种人字形切槽断裂韧度试样,短圆棒、短方棒(以上两种统称短棒)、三点弯曲方棒和三点弯曲圆棒。这些新颖的试样克服传统直裂纹试样的一些缺点,使测试方法更加方便和经济,其中的短棒试样还有体积小巧的优点,这对研究环境(腐蚀、幅射、围压和温度)和工艺(热处理、成分和加工)对各种材料断裂韧度的影响十分有利。国际上权威的学术机构(ASTM,ISRM)已将短棒和三点弯曲圆棒试样标准化。除了主要用于 K_(IC)测试外,还有潜力用于 K_(ISCC)、da/dn 等其它断裂参数的测试。

应力应变、疲劳与脆断、断裂力学

介绍了筒体环缝中圆周及轴向残余应力的试验一计算确定法。该方法的实质是用电磁法确定应力差,再根据所介绍的算法计算筒体参数值用的应力比。给出了确定20钢及09Г2C钢应力比的状态图。