非金属夹杂物对材料内局部应力集中的影响

疲劳裂纹萌生经常发生在材料中气孔、夹杂等各种微观结构不连续区域,是一种高度局部化过程。分别考虑受单调拉伸和循环拉压载荷条件,利用有限元法研究夹杂物周围的局部力学行为,分析夹杂性能、位置、多夹杂、循环塑性对局部应力集中的影响。在模拟中,金属基体定义为弹塑性材料,材料本构采用各向同性-随动硬化混合模型,夹杂模拟为各向同性线弹性材料。结果表明,夹杂与基体弹性模量的差别越大,产生的局部应力集中越大,软夹杂导致的应力集中大于硬夹杂;多夹杂引起的应力场强化作用与夹杂排列方向和加载方向有关;循环硬化导致气孔周围应力集中增大,对硬夹杂周围应力集中几乎没有影响;高应力水平下,近表面气孔的应力应变集中系数Kg较大,低应力水平下内部气孔处Kg较大,表明疲劳裂纹易于萌生。

V型钢导轨端面裂纹原因分析

用宏观、微观检验的方法,对V型钢导轨端面裂纹产生的原因进行分析。结果表明,尖角效应引起的应力集中和热处理淬火加热温度偏高是导轨端面产生裂纹的主要原因。