基于三种强度准则的PBX Ⅰ型裂纹尖端失效区研究

为了描述高聚物粘结炸药(PBX)裂纹尖端失效区域,采用Mohr-Coulomb、Twin-shear和Drucker-Prager强度准则,对PBXⅠ型裂纹尖端失效区进行研究,得到了描述PBX拉压不对称的裂纹尖端失效区表达式。研究表明,Drucker-Prager强度准则综合考虑了材料拉压比、平均应力及偏应力等因素,求解的裂纹尖端失效区相对最大。材料拉压比对裂纹尖端失效区有着显著影响,拉压比越小,材料拉压不对称越严重,裂纹尖端失效区越大。温度对PBX材料综合力学性能影响很大,60℃下裂纹尖端失效区较20℃下显著增大。

考虑T应力的PBX裂纹尖端失效区和起裂行为

为了研究高聚物粘结炸药(PBX)结构在复杂应力状态下裂纹的起裂特征,针对中心贯穿斜裂纹的无限大平板模型,基于考虑T应力的裂纹尖端应力场和Drucker-Prager强度准则,理论上给出了考虑材料拉压比、泊松比、静水压力、应力状态、裂纹面闭合摩擦以及T应力的PBXⅠ-Ⅱ复合型裂纹尖端失效区隐式控制方程。利用裂纹尖端失效区最小半径起裂准则,研究了T应力对PBX裂纹尖端失效区和起裂行为的影响。理论研究表明,远场拉伸下,T应力导致裂尖失效区增大(0°<β<45°)或减小(45°<β<90°),T应力使裂纹起裂角减小;远场压缩下,裂纹处于纯Ⅱ型状态,裂纹面闭合摩擦效应减小了裂尖失效区,但不影响起裂角。T应力使压剪裂纹起裂角增大并减小了失效区。同时,T应力使最危险裂纹倾角β0明显增大。因此,研究PBX裂纹起裂行为,需要充分考虑裂纹尖端T应力的影响。

Incoloy 800H钢制集气管裂纹失效的原因分析及修复方法

通过分析发现，Ｉｎｃｏｌｏｙ８００Ｈ钢制集气管裂纹产生的原因在于晶界条带特征的形成。采用局部切除更换新管的方法进行修复，焊接的关键在于背面氩气保护的效果。

蒸汽发生器内壁裂纹失效分析

通过宏观、微观的检查及化学成分测试、扫描电镜等手段 ,分析了蒸汽发生器内壁裂纹产生的原因 。

苯酚预热器换热管裂纹失效分析

某化工厂苯酚丙酮装置中的苯酚预热器,其换热面积为10m^2,简体高度2063mm,壁厚6mm,直径400mm。壳程材料为Q235A,换热管采用316L不锈钢管,尺寸为φ25×2。管板与管子连接采用焊接结构型式,主要技术参数如表1所示。

偶合器涡轮套裂纹失效分析

本文对YOCQ422偶合器涡轮套裂纹失效进行了系统分析后认为,零件的毛坯锻件存在大尺寸的夹杂物是造成涡轮套淬火热处理裂纹和零件在运行中产生裂纹的主要原因。涡轮套内表面的凹槽加工时圆角太小,也会产生应力集中点,特别是此处与夹杂物交汇时,更会在外力作用下成为裂纹源。。

模具制造过程中零件裂纹失效分析及其对策

本文结合模具制造过程中零件裂纹失效分析生产的实践，用金相分析法找出了模具制造中零件裂纹产生的主要原因，提出了解决和防止零件裂纹产生的技术措施和对策，对模具生产过程中的实践有较大的指导作用。

对一起锅筒非典型密集裂纹失效缺陷的分析与处理

对锅筒密集裂纹失效案例进行了检测和原因分析，并提出了行之有效地处理措施。

压缩机高压缸体失效分析与设计改进

高压压缩机高压缸阀座底部截面过度处裂纹,通过有限元应力分析,发现压缩机高压气缸阀腔底径厚度不够,阀腔底径偏小,由此对阀腔底径厚度和阀腔底径进行了设计改进,改进后的气缸未再开裂。

低温过热器管排泄漏失效分析

为了解材质为12Cr1MoVG钢管的低温过热器管排泄露失效的原因,通过对失效件宏观分析确定试验方案,对低温过热器管排失效件进行化学检查、微观金相及硬度检查,综合对低温过热器管排泄露的弯管进行理化试验分析,并通过评定弯管的质量,确定了失效裂纹性质及产生原因,避免类似的低温过热器管排泄露的情况发生,使产品能够在高温环境下长期顺利的运行。

采用Mindlin理论预测分析滚动微动疲劳裂纹萌生

针对滚动柱面过盈配合面的滚动微动失效形式,建立了预测微动裂纹萌生位置的控制模型,该模型应用控制参数W,综合考虑了接触面上的拉应力、剪切应力、摩擦系数、分布区域等主要裂纹萌生影响参数,对微动裂纹的萌生位置进行了预测。应用该预测模型对实际失效轴承裂纹萌生位置进行了预测,并与实际轴承失效的微观特征进行了对比,验证了预测模型的正确性。

锅炉管板与锅壳（锅筒）裂纹分析

本文应用断裂力学分析DZL型锅炉管板孔桥裂纹失效问题，通过失效分析得到结论：由于结构设计上的不合理是导致锅炉管板产生裂纹的主要原因。为涉及特种设备安全的铁路运输业和相关的其它企事业单位、监督管理部门，在锅炉的生产（设计、制造、安装、改造、维修）、使用、检验检测、监督管理等项工作提供了关于DZL锅炉裂纹失效分析的技术支持。

输氧管焊缝热影响区环形裂纹产生的部位及原因分析

某煤炭化工企业在使用NO6600镍基合金管输送氧气的过程中,焊缝附近出现了环状裂纹,造成输氧管线发生泄漏。宏观观察发现,裂纹是沿着平行于焊缝的方向发生的周向贯穿型开裂,裂纹断口整齐,从断裂形态上判断为脆性断裂。利用扫描电子显微镜(SEM)观察可以看出,裂纹断裂是沿着晶界发生的脆性开裂,属于解理性断口。根据输氧管内壁黑色腐蚀产物的成分(EDS)分析,发现在裂纹区域有害元素w(S)高达3.07%~7.87%。XRD分析发现腐蚀产物相主要为FeNi2S4、Ni3S4等硫化物,这就揭示了输氧管环状裂纹的萌生、扩展与断裂的主要内在原因是硫化物应力腐蚀,硫化物的生成引发了合金焊缝热影响区(HAZ)发生了晶界脆化腐蚀,引发裂纹萌生、扩展,输氧管特定的工作条件这个外因促进和加速了裂纹的扩展,最终导致贯穿裂纹的产生。

DZL型锅炉管板材质失效分析

本文应用材料力学分析DZL型工业锅炉管板孔桥等裂纹失效问题,通过失效分析得到结论:由于结构设计上的不合理是导致工业锅炉管板产生裂纹的主要原因。通过查找失效原因,为工业锅炉的生产、使用、检验检测、监督管理等项工作提供了技术支持。

卷取炉卷筒失效的原因分析与修复

分析了昆钢高额进口的卷取炉卷筒在880～980℃高温环境下运行、在很短使用周期内卷筒表面产生大面积裂纹而失效的原因，介绍了采用合金焊接材料强化卷筒表面的修复方案和修复后的使用效果。

基于裂纹失效区域划分的TBM刀盘裂纹位置预估及分析

裂纹是造成TBM刀盘失效的主要原因,由于TBM刀盘本身体积庞大,受力情况复杂等原因,导致TBM刀盘不同部位的裂纹扩展情况不同,加上无法准确预估裂纹的位置,进而无法准确地计算TBM刀盘疲劳寿命。针对这种情况本文提出一套基于TBM刀盘裂纹失效区域划分的TBM刀盘裂纹位置预估与分析方法。结合受力及结构形式的不同划分刀盘易发生裂纹的危险区域,根据实际掘进情况,将TBM刀盘掘进过程分为四种工况,分析总结各个工况下TBM刀盘的应力分布,结合裂纹失效统计结果,预估TBM刀盘裂纹位置,根据裂纹失效区域划分的结果统计预估裂纹位置所在区域,以此作为依据分析计算TBM刀盘疲劳寿命裂纹所需参数,以吉林引淞TBM刀盘为例,刀盘易发生裂纹的部位可划分为10个区域,根据计算显示中心块面板,支撑筋与面板连接处、中心刀、边滚刀刀座焊接处、出渣槽等位置为裂纹易出现的位置,结合分区结果计算各区域应力幅值,为后期计算TBM刀盘疲劳寿命奠定基础。

某汽轮机叶片锻模有限元优化分析

针对某汽轮机叶片锻模出现根部裂纹失效等问题,采用有限元数值模拟技术分析了锻模应力场、温度场分布状态及锻模底部圆角对锻模应力分布的影响。结果表明:叶片锻模最大等效应力值为2 680 MPa,应力集中在叶根底部圆角处;叶根底部圆角半径由R5 mm增大到R12 mm,模具应力集中效应得到缓解,但锻模温度场有所增加;通过改进锻造工艺操作,使得坯料贴合大头端能够有效降低模具应力。

脆性材料动态断裂的新模型(英文)

材料和结构的断裂是一个包括许多步骤和跨越几个尺度层次的过程，现代的实验技术和计算模型也应相应地考虑这些过程，本文在讨论宏观断裂力学基本原理的基础上，针对动态断裂问题提出了一个物理上更一般宏观断裂力学分析模型，描述了动态断裂时固体材料失效的离散图像，并对裂纹高速破坏失效时的一些重要问题进行了讨论．

竞争风险模型下变环境的发动机叶片可靠性分析

针对航空发动机转子叶片的恶劣工况导致其存在多种故障模式,各种故障的失效与使用环境紧密关联,给航空发动机转子叶片的可靠性分析或风险控制带来了难度这一问题,从转子叶片的磨损和裂纹两种主要故障模式特点出发,研究了变环境下的转子叶片磨损故障模型和疲劳裂纹故障模型,提出了一种基于竞争风险模型的转子叶片可靠性分析方法,并给出了求解算法;以某高压涡轮转子叶片为例进行了分析研究.结果表明:在可靠性分析中采用单个故障模型比竞争风险模型风险更大;且在竞争风险模型下,如果不考虑推力环境的影响,以不可靠度要求0.1为例,相应风险增加了33%,验证了所提方法的实用性.

400m^3球形储罐的检验及修复

本文通过理化检验、无损探伤及断口扫描电镜等分析手段对4台400m^3球形液化气储罐内表面存在的裂纹及其分布形态、裂纹形成机理进行检验和失效分析,确认裂纹主要产生于罐体内壁焊缝区的板条马氏体组织区域,电镜分析进一步证实焊缝区大量板条马氏体组织的存在与球罐现场施工时焊接工艺措施控制不当有直接的因果关系,裂纹的产生和扩展是罐体工作应力及工艺介质环境共同作用所致。采用重新热处理的方法,可以改善焊缝区板条马氏体组织形态,由此成功地对四台球罐裂纹进行了焊接修复。