0Cr18Ni10Ti管道钢的随机循环应变-寿命关系

试验研究了管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环应变-寿命关系。基于Coffin-Manson方程,提出了考虑了任意存活概率和置信度的随机CSL关系的模型及参数的求解方法。模型由概率-应变-寿命曲线、置信度-应变-寿命曲线和概率-置信度-应变-寿命曲线组成,分别用于表征试验数据分散性规律、数据量以及两者同时对概率评价的影响。试验数据的分析结果验证了模型的有效性和实用性。

概率循环应变—寿命曲线及其估计方法

引入了概率循环应变—寿命曲线描述低周疲劳循环应变—寿命试验数据的分散性。应用线性回归方法和极大似然法原理 ,发展了曲线及其置信限的估计方法。方法采用经验证的良好假设分布即对数正态分布模拟疲劳寿命的分散性。基于Coffin Manson律 ,将曲线近似表征均值和均方差循环应变—寿命曲线的形式。任意可靠度下的疲劳分析可方便地根据正态分布进行。与现有独立随机变量观点不同 ,材料常数视为关联随机变量。1Cr18Ni9Ti不锈钢管道焊接头试验数据分析验证了方法的有效性。

16MnR钢焊接头概率循环应变-寿命模型的综合分析

对16MnR钢焊接头概率循环应变-寿命模型作了综合分析。综合利用不同试验条件下的试验数据,提出了合理的材料与结构概率设计分析曲线。模型用概率三参数幂指数模型表征,同时考虑了试验数据分散性和样本量对概率评价的影响,包含了存活概率曲线、置信度曲线和两者融合曲线,可为工程实践提供广泛的选择性。作为比较,相应给出了16MnR钢母材的各曲线参量。

循环应变-高温退火制备Al-Cu-Li合金单晶

通过循环预拉伸应变-高温退火制备Al-Cu-Li合金单晶,同时探讨循环预拉伸应变-高温退火过程中预拉伸应变量、循环应变退火次数、应变退火温度对Al-Cu-Li合金晶粒长大的影响以及晶粒长大的过程与机制。研究结果表明,通过循环预拉伸应变退火可以使得合金晶粒异常长大,并且成功制备出厘米级别的宏观粗大晶粒,其长大机理主要为应变诱导晶界迁移(Strain-Induced Boundary Migration)形核再结晶异常晶粒长大。此外,分别对Al-Cu-Li合金预拉伸应变量、循环应变退火次数以及应变退火温度对晶粒长大影响进行研究,制定出较优的单晶制备工艺,结果表明较优工艺为AlCu-Li合金经0.8%预拉伸应变后在540℃下退火48 h,循环次数2~3次。

共析轨钢的循环应变行为

用增量步进试验方法,研究了珠光体和回火索氏体共析轨钢的循环应力-应变行为。结果表明,在试验选定应变范围内,回火索氏体发生循环软化;珠光体表现为软、硬化同时发生。在同类型组织中,低强材料的循环应变性能优于高强材料,而珠光体优于回火索氏体。定义了珠光体组织的临界应变幅,并对临界应变幅随性能的变化规律进行了研究。同时还探讨了循环应力-应变参数与显微组织参数及应变步进增量的关系。

全珠光体钢循环应变行为的透射电镜研究

用透射电镜研究了位错在循环应力—应变珠光体组织中的作用机制,探讨了片状珠光体的循环软、硬化机理。结果表明,在循环应变珠光体组织中,渗碳体/铁素体界面弹性不协调应力的发展以及铁素体的屈服,分别是产生界面位错和铁素体位错的原因。珠光体的循环应力—应变行为主要取决于初始可动位错密度及其增殖速率。循环应变后的位错密度随片间距的减小而提高,珠光体的稳态流变应力服从Bailey-Hirsh关系。

循环应变对快速凝固制备Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金组织和性能的影响

采用快速凝固技术制备Ti_(49)Ni_(51)合金棒,在10℃环境温度下对铸态合金棒进行不同循环应变(5.0%,6.0%,6.5%)下的准静态加卸载压缩试验,研究了循环应变对合金组织和性能的影响,并讨论了不同循环应变下合金的超弹性行为。结果表明:3种循环应变下试验后Ti_(49)Ni_(51)合金均由B2-TiNi基体相、Ti_(3)Ni_(4)析出相和Ti_(2)Ni析出相组成,随着循环应变增加,等轴状B2-TiNi相晶粒逐渐被拉长,Ti_(3)Ni_(4)相增多,晶界处部分Ti_(3)Ni_(4)相受挤压作用发生聚集,尺寸变大;3种循环应变下合金的应力-应变曲线均存在马氏体相变应力平台,5.0%循环应变下该应力平台较不明显;6.0%和6.5%循环应变下,随循环次数增加,耗散能下降而可恢复应变能密度增加,与循环应变为6.0%时相比,6.5%循环应变下的耗散能略低,而可恢复应变能密度较高;Ti_(49)Ni_(51)合金具有良好的超弹性;合金硬度随循环应变增加而增大。

循环应变中钢的弹性模量损伤率的测定

根据光滑拉压疲劳试验的循环加载滞后回线,分别测得5CrNiMo和5Cr2NiMoVSi钢住拉伸半周的初始弹性模量E_0,以及经不同循环周次Ni的受损弹性模量Eni。提出了低周疲劳过程中钢的弹性模量损伤率D的表达式,D值随循环应变幅和周次的增加而增加,弹性模量损伤率对疲劳损伤过程较敏感,该值可表征材料损伤的程度,是表示疲劳损伤的一种物理参量。

塑性应变跟踪循环应变试验法的研究

利用微机实时反馈控制技术跟踪循环塑性偏应变,构成适用于偏压固结条件的循环应变试验方案。利用它研究土的动力特性,可以得到一些有用的关系。

拉压循环应变对屈服强度和包申格效应的影响

用18Cr2N14WA钢研究了拉压循环应变对粒状组织（GS）和粒状贝氏体（Bg）的屈服强度（σy）和包中植效应（BE）的影响。结果表明，循环应变对σY和BE有显著影响GS和BG的σY和BE随着循环应变次数（N）的增加而变化的规律有其特殊性，与调质组织的变化规律明显不同，但高温回大，特别是两次高温回火能有效地减少其差异。

循环应变下多晶铜非Massing现象的模拟

对多轴应力状态下的循环本构模型进行修正,在引入加载历史参数演化方程来刻画材料非比例特性的塑性模型基础上,通过在背应力演化方程中加入额外非线性项,以实现对金属材料非Massing现象的描述;利用隐式积分方法推导出新的应力和背应力积分方程以及整体迭代所需的一致切线刚度矩阵,借助有限元软件ABAQUS的用户子程序UMAT,将模型嵌入有限元分析软件中,对具有典型非Massing现象的多晶铜材料进行数值模拟,并将所得模拟结果与实验结果加以比较.结果表明,两者较吻合.

基于总循环应变能的疲劳寿命计算模型

从总循环应变能的角度出发,提出了一个新的疲劳寿命计算模型,通过对30CrMnSiA钢和AISI4340钢两种材料的的疲劳寿命计算,并与相关实验数据对比,证明了该模型计算疲劳寿命较为准确.

材料循环应力-应变行为及循环应变寿命的研究

材料的循环应力 -应变行为以及循环应变与寿命的关系是材料的主要疲劳特性 ,用局部应力 -应变法计算构件疲劳裂纹形成寿命时要用到它们。使用这些疲劳特性的不同描述方法给寿命计算带来的误差差别很大。依据试验结果对目前的一些描述方法作出比较 。

钢悬链线立管触地段的结构循环应变响应实验研究

基于量纲分析理论,建立了钢悬链线立管(SCR)触地段的结构循环应变响应的相似准则。设计SCR立管触地段与土体相互作用装置,实验研究了典型工况下触地段床面形状变化对结构应变响应的影响。实验结果表明:水流载荷可使立管触地段下方土体局部冲刷的范围增大,立管结构应变幅值也相应增大;随着管土循环拍击作用和局部冲刷变形的发展,钢悬链线立管触地段的循环应变幅值逐渐增大并趋于稳定值;在立管脱离床面的瞬间,可观测到立管上缘拉应变突增的现象。拉应变突增幅度随着床面变形的发展逐渐增大,进而导致循环应变幅值的增加。

应变循环对新型川藏钢轨钢力学性能的影响

根据矫直设备和实际生产情况设计了拉压应变循环试验并模拟不同的矫直工艺,探究应变循环对新型川藏钢轨钢力学性能的影响规律。结果表明,新型川藏钢轨钢为细片状珠光体组织,其强度和塑性均高于热处理U71Mn钢。应变循环后屈强比大于0.62,达到了川藏铁路钢轨高屈强比的要求。应变次数为7时,屈服强度由987 MPa最低降至784 MPa,降幅为20.57%,屈强比由0.836降至0.670,最大降幅为19.86%。总应变为压应变且应变次数相同时,屈服强度随着应变量的增加而降低。应变循环会降低川藏钢轨钢的屈服强度,而抗拉强度基本不变,保持在1160~1190 MPa,最终导致屈强比降低。川藏钢轨钢具有循环软化特性,其屈服强度下降是包申格效应和循环软化等变形行为综合作用的结果。应变循环会使川藏钢轨钢的塑性出现一定程度的下降。

海洋黏土孔压增长和刚度弱化的循环阈值剪应变试验研究

循环阈值剪应变是循环荷载作用下饱和土体的基本特性。针对不同塑性指数(I_(p))的长江口原状饱和海洋黏土,开展了一系列应变控制逐级加载的不排水循环三轴试验,研究了引起原状饱和海洋黏土孔压增长的循环阈值剪应变(γ_(tp))和刚度弱化的循环阈值剪应变(γ_(td))。结果表明:长江口海洋黏土γ_(tp)和γ_(td)均随I_(p)的增大而增大,相同测试条件下,同一海洋黏土的γ_(tp)大于γ_(td),I_(p)≈17时,γ_(tp)=0.018%~0.019%,γ_(td)=0.011%~0.012%,I_(p)≈30时,γ_(tp)=0.037%~0.041%,γ_(td)=0.022%~0.027%;长江口海洋黏土刚度弱化的发生不一定需要孔压的增长,但会因孔压增长而加剧。与已有文献中陆域黏土的γ_(tp)和γ_(td)的对比分析发现:特殊的海洋沉积环境是造成长江口海洋黏土γ_(tp)和γ_(td)低于原状陆域黏土的原因。

循环稳态或单调态下薄片小试样应力-应变关系试验方法

针对金属薄片沙漏试样,基于能量密度等效,提出了薄片小试样的弹塑性位移-载荷关系理论方程和等效应力、等效应变理论方程,进而提出了金属薄片沙漏试样循环稳态或单调态下的等效应力-等效应变关系试验方法。本文针对40种本构关系有限元分析预设材料和6种几何尺寸的沙漏试样完成了有限元分析,针对5种合金材料和2种几何尺寸的沙漏试样进行了单调拉伸和变幅对称应变循环试验,以及标准圆棒试样拉伸和变幅对称应变循环试验。结果表明,采用本文试验方法预测的材料单轴应力-应变关系与预设本构关系密切吻合,稳态对称循环下应力-应变关系与标准圆棒试样单轴拉伸及单轴循环试验结果吻合良好。

循环应变波形对铝疲劳过程中超声衰减的影响

研究了高纯多晶铝在三角和正弦两种波形的应变控制下的疲劳过程中的超声衰减．结果表明，在小应变振幅下，影响超声衰减变化地主要是位错与点缺陷间的相互作用，波形的变化能改变点缺陷的分布，因而影响超声衰减的变化；而在大应变振幅下，位错大量增殖，对超声衰减变化起主导作用的是位错与位错间的相互作用，波形对位错增殖和位错间相互作用影响甚小．

热处理和循环应变对TiNiZr合金形状记忆效应和超弹性的影响

利用拉伸实验、光学显微镜和透射电镜研究了退火工艺、时效工艺和循环应变对Ti-50.8Ni-0.1Zr形状记忆合金的形状记忆效应(SME)和超弹性(SE)的影响。350~400℃和600~700℃退火态合金呈SE,450~550℃退火态合金呈SME;300℃×(1~50 h)和400℃×1 h时效态合金呈SE,400℃×(5~50 h)和500℃×(1~50 h)时效态合金呈SME。随退火温度升高,合金应力应变曲线平台应力σM先降低后升高,最小值200 MPa在500℃退火后获得;残余应变εR先升高后降低,最大值2.64%在500℃退火后获得。随时效时间延长,300℃时效态合金的σM降低,εR始终较小;400和500℃时效态合金的σM降低,εR先升高后趋于稳定。随循环次数增加,呈SE的合金由部分非线性SE转变为完全非线性SE,且σM和能耗?W先降低后趋于稳定;呈SME的合金的σM和?W先降低后趋于稳定。

多轴应力状态下的循环应力应变关系

本文获得了A3钢与40Cr钢两种材料在常温拉扭复合条件下循环应力应变曲线,并分别用最大剪应力幅与最大剪应变幅及八面体剪应力幅与八面体剪应变幅按幂硬化关系进行了回归处理,所得结果可方便地应用于选择不同应力应变关系的弹塑性分析。