高强度高应力循环稳定的HDH多孔NiTi形状记忆合金

以氢化脱氢(Hydrogenation dehydrogenation,HDH)钛粉和镍粉为原料制备的多孔NiTi形状记忆合金普遍承载性能与可恢复应变较差.本研究以NaCl为造孔剂,通过在高真空(10^(-4)Pa)下高温(1250℃)均匀化烧结制备出了高强度、高应力循环稳定的多孔NiTi合金,研究了不同孔隙率下的微观结构、相变行为、力学性能以及细胞毒性.研究发现,随着NaCl添加量的增加,样品的孔隙率和孔径增大,同时氧含量略有增加.在样品中观察到无热处理自发形成的Ni_(4)Ti_(3)沉淀相,沉淀相尺寸随样品氧含量增加而增加.所有样品的马氏体相变均呈现多峰现象,主要归因于非均匀分布的Ni_(4)Ti_(3)沉淀相引发的多步相变效应.孔隙率为14%~37%的多孔NiTi合金的压缩强度为1236~1600 MPa.与其他粉末冶金法制备多孔NiTi合金的抗压强度相比,本研究所获得的合金表现出超高的强度.样品在8%应变压缩加载-卸载后同时表现出超弹性和形状记忆效应,经加热处理后形状恢复率超过99%.在循环压缩实验中,多孔NiTi样品在接近8%应变的高应力下承受了50次循环.样品的残余应变随着周期数的增加而增加.随着孔隙率的增加,循环结束时的最终残余应变为1.4%、1.55%和1.66%.低的残余应变说明多孔NiTi样品在高应力压缩环境中具有较好的稳定性,这归因于Ni_(4)Ti_(3)沉淀相对基体的强化作用.使用MC3T3E1细胞评估了样品的细胞毒性,结果表明多孔NiTi样品具有较低的细胞毒性.

高应力循环加卸载下不同张开度裂隙类岩体变形损伤及能量演化

为研究高应力循环加卸载作用下不同张开度对裂隙类岩体应力-应变曲线特征、滞回环面积和动弹性模量变化规律以及裂隙类岩体损伤特性的影响。基于RMT-150B岩石力学试验机开展了不同张开度和裂隙倾角下裂隙类岩体高应力循环加卸载试验,获得高应力循环加卸载作用下裂隙类岩体力学性能。结果表明:高应力循环加卸载对类岩体峰值强度有“弱化”作用,“弱化”程度约为11%;以0.4 mm张开度为界限,小于0.4 mm的裂隙岩体滞回环面积随裂隙倾角增大呈先增大后减小规律,动弹性模量随裂隙倾角增大先减小后增大,大于0.4 mm时,滞回环面积和动弹性模量随裂隙倾角增大均呈递减趋势,且张开度增大,张拉裂纹萌生概率随之增加;绝对损伤参数随循环次数增加而增大,45°裂隙倾角涨幅最为显著。

应力循环下T225NG合金塑性累积行为研究

对应力循环下T225NG合金的塑性累积行为进行了试验研究,提出了预测棘轮饱和应变的本构关系及描述棘轮应变演化规律的指数型演化方程。讨论了蠕变效应对T225NG合金棘轮行为的影响,结果表明,应力幅越低,循环蠕变分量在塑性累积中的贡献越大。

纯铝在单轴应力循环作用下棘轮行为的试验研究

对纯铝进行了单轴应变控制和应力控制下的系统循环试验．对纯铝应变循环下的循环应变幅值、应变幅值历史、平均应变对循环特性的影响进行了揭示，对纯铝在非对称应力循环下的应力幅值、平均应力及其历史对循环蠕变（即棘轮）的影响进行了分析，得到了纯铝单轴循环行为的一些有意义的结果．

小应力循环对C70_E型车体疲劳损伤的影响研究

在北京—成都铁路通用线路上做动应力测试试验,试验车组由一辆被测试的C70E型通用敞车和一辆搭载测试设备的NX70型通用平车组成。实测得到C70E型敞车车体疲劳关键部位的应力时间历程。为更准确地研究C70E型敞车车体的疲劳强度,对比分析编制应力谱时取舍应力循环的不同方法,设置不同取舍门槛值,采用雨流计数法将线路实测的时域信号转化为频域信号,编制应力谱。结合Miner线性累积损伤理论,对比分析不同门槛值求得的应力谱对应的疲劳损伤,结果表明小应力循环对车体疲劳损伤有影响。综合考虑结构强度分析的工作量和小应力循环对疲劳损伤的影响程度,以应力范围(最大应力幅值-最小应力幅值)的5%作为编制应力谱的取舍门槛值较为合理。对比各关键部位损伤值,得出车体相对比较薄弱的部位是靠近一位端侧的一位枕梁下盖板与中梁焊接部位和大横梁与侧梁焊接部位。估算C70E型敞车车体的疲劳寿命,满足650万km的设计和运行要求。

鄂尔多斯盆地致密油应力循环压裂技术

鄂尔多斯盆地长7致密油Ⅱ类储层脆性指数低、水平两向应力差较大、天然裂缝不发育,常规混合水压裂难以形成复杂裂缝,单井产量低,为此研发了应力循环压裂技术。通过物模实验明确了该压裂技术增产机理,完成了工艺优化和工具配套。该工艺采用应力循环压裂工具泵注高砂浓度液体,在环空注入净液体,根据压裂过程中地层响应和压力变化,实时控制井底砂浓度和排量,对储层加载循环应力,使储层受到疲劳破坏,实现缝网压裂。现场试验37口井,平均施工规模与常规混合水压裂相当,施工排量仅为常规混合水压裂的一半即可实现多次缝内升压,较对比井有效改造体积增加44.5%,单井日产油量提高1.6 t。

丽江7级地震为何比预计发生的晚?——应力循环和地震

用循环加载研究岩石破裂孕育过程中变形模量、纵波速度和声发射的变化特征，进而探讨认为丽江地区外部地震的发生使受力过程发生了变化， 从而使丽江７ 级地震延迟发生， 也使临近地震的前兆异常不明显或更复杂， 并使丽江地震震级减小。

道路车辆电气及电子设备在振动试验中的应力循环和试验设计原则

本文试从振动试验的特点和受试样品承受振动激励的应力循环切入分析,为把握试验方案的拟订提供支持。同时也简要介绍了应力循环的计算方法,供试验人员参考使用。

低于材料持久极限的应力循环对构件疲劳失效的影响

低于材料持久极限的应力循环对构件疲劳失效的影响杭州电子工业学院程帆一、前言疲劳损伤为构件交变应力下的主要失效形式。目前．对变幅交变应力作用下引起的构件疲劳失效的寿命估算．多采用。疲劳损伤线性累积理论”．其数学表达式一般写为：当上式成立时，构件疲劳失效...

比例及非比例应力循环加载条件下的棘轮效应研究

通过对两种不锈钢材料分别进行比例和非比例应力循环加载棘轮效应试验， 揭示了两种不锈钢材料的棘轮效应的一些特征， 和导致这些棘轮效应特征的原因， 得到了一些有意义的结果。

非对称应力循环工作安全系数计算公式的商榷

目前的材料力学教材有关非对称应力循环下工作安全系数的计算公式值得商榷,给出的改进计算方法,得出原有公式偏于保守．

基于运动学分析的行星滚柱丝杠副应力循环规律

行星滚柱丝杠副运动和力的传递是通过多个滚柱在丝杠和螺母之间的行星运动以及螺旋曲面的相互啮合来实现的。文中基于丝杠、螺母和滚柱的空间螺旋曲面特征,采用相应的参数方程建立了行星滚柱丝杠副的运动学分析模型;根据连续相切原理得到了接触点位置,再由接触点的运动特性推导了行星滚柱丝杠副的结构参数关系。在此基础上,模拟了丝杠、螺母和滚柱的空间运动轨迹,进一步得到了零件螺纹牙上的应力循环规律,并对行星滚柱丝杠副的工作寿命进行预测。结果表明:丝杠与滚柱在接触点处具有相对速度,螺母与滚柱的接触点为速度瞬心;滚柱与螺母上每个具体接触点承受着稳定的脉动循环接触应力的作用,而丝杠上每个具体接触点承受着周期性变幅循环接触应力的作用。

钼合金在高温热机械应力循环下的疲劳性能

对钼合金进行了应力控制高温低周等温疲劳和同相位热机械疲劳试验。对于等温疲劳试验选取的实验温度为３５０℃和５００℃，对于热机械疲劳试验循环温度范围为３５０℃－５００℃。根据采集的材料应力－应变响应和循环破坏周数，可以看出温度的变化对材料疲劳寿命产生很大影响，当温度循环和应力循环叠加时，会加重损伤的程度。对循环回线的分析表明，在每一种疲劳试验过程中均发生材料循环软化和循环蠕变现象。对破坏试件的微观结构分析表明，在高应力循环条件下，钼合金的破坏基本上是脆断过程。

材料长时间应力循环下疲劳极限的确定

高温旋转动力机械制造中，设计寿命要数万至十几万小时，这就要根据相应时间应力循环的疲劳极限来进行设计。但材料的疲劳强度试验不可能进行这么长时间，根据短时疲劳极限试验曲线和经验公式，用数理统计外延方法，计算材料长时疲劳极限值，其计算值与试验值相吻合。

表面喷丸铝合金残余应力循环应力松弛试验研究

7075铝合金试样经3种喷丸工艺引入残余应力并进行循环应力试验,测试各加载周期下的残余应力与显微硬度,分析循环载荷下的残余应力松弛规律。结果表明,残余应力与显微硬度同是局部晶格畸变与塑性变形的宏观体现,在宏观应力载荷下演化趋势关系密切。且残余应力松弛特性与显微硬度演化规律主要受初始分布状态与循环应力水平控制,而循环周期的作用主要体现在前期,呈现出初期无规则大幅变化及中后期稳定小幅规律变化趋势。

高温合金在高温阶式应力循环下的断裂寿命与微观结构

本文研究了三种变形高温合金在高温阶式应力循环条件下的力学行为和断口金相特征。经试验表明,应力阶式循环普遍降低合金的静蠕变断裂寿命,但不同的合金具有不同的抗阶式应力循环的能力。本研究提出了计算阶式应力循环损伤蠕变断裂寿命比率的方法。金相分析表明,应力阶式循环使静蠕变损伤机理复杂化,并使断口金相特征更明显更个性化。

残余应力在低应力循环和温度场中的松弛规律

本文研究了中碳调质钢在循环应力水平低于材料的疲劳极限时以及在温度与循环应力共同作用下,残余应力的松弛规律,并探讨了应力和温度对残余应力松弛的不同作用机理。

非对称应力循环作用下构件疲劳强度的计算

对ＧｅｒＢｅｒ提出的理论加以修正，导出了计算在非对称应力循环下构件疲劳强度的公式，并给出应用实例。

不同循环应力路径下饱和珊瑚砂超静孔压增长的改进应力模型

为探究复杂循环加载下不同相对密实度D_(r)的珊瑚砂超静孔压u_(e)增长特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪对饱和珊瑚砂进行了系列循环应力主轴90°跳转的均等固结不排水循环剪切试验。试验表明,循环应力路径、应力水平和D_(r)显著影响饱和珊瑚砂u_(e)增长模式;建立了适用于不同D_(r)和循环加载模式的超静孔压比r_(u)表达式,引入单元体循环应力比USR作为表征复杂循环应力路径的应力指标,给出了模型参数λ_(1)和θ基于USR和D_(r)的表达式。所建立的r_(u)表达式对复杂循环加载模式下不同D_(r)的饱和珊瑚砂r_(u)增长有较好的预测效果。文献中不同类型砂的试验数据独立验证了所建立的r_(u)表达式的适用性。

不同循环应力路径下饱和珊瑚砂体应变的发展特征

地震、波浪引起排水或部分排水状态的饱和砂类土体应变的累积,会导致地表、海床和附近结构物的显著破坏,且饱和砂土排水循环加载的体应变增长与不排水循环加载的孔压增长存在定量的对应关系。通过对饱和珊瑚砂开展系列均等固结条件下排水循环剪切试验,探讨了初始相对密度Dr、循环应力路径及应力水平(CSR)对饱和珊瑚砂体应变发展特征的影响。试验结果表明,同一Dr和CSR下,残余体应变εvd,ir随短长轴比和在0°~90°时的椭圆倾角存在单调增长关系。不同Dr、循环应力路径和CSR下饱和珊瑚砂εvd,ir随循环次数N的发展曲线具有统一性,提出了两者的显式关系式。饱和珊瑚砂残余体应变极值(εvd,ir)u与εvd,ir-N关系曲线的收敛速度与Dr、循环应力路径和应力水平密切相关。引入单元体循环应力比USR来表征不同循环应力路径和CSR下饱和珊瑚砂的εvd,ir,发现同一Dr下,(εvd,ir)u与USR存在正相关线性关系,εvd,ir-N曲线的收敛参数CN1与USR存在正相关线性关系,CN2与USR存在负幂函数关系,即USR越大,εvd,ir-N曲线收敛越慢。相同USR下,(εvd,ir)u随Dr的增加而减小,εvd,ir-N曲线收敛速度随Dr的增加而变快。该研究提出的体应变模型为排水循环加载条件下残余体应变的发展机理提供了新的认识。