红外热像技术在薄壁结构断裂力学试验中的应用

针对机身用6156铝合金焊接薄壁结构开展了断裂力学试验,并将红外热成像技术应用在传统的断裂力学试验中。通过红外热像仪采集由固有耗散和热机械耦合作用产生的变化热波。比较了用传统显微镜方法和红外热像法测量裂纹扩展速率的差异。研究表明,薄壁结构裂纹在扩展经过桁条时同时沿着母板和桁条两个方向继续扩展,且二者扩展速率基本相同。裂纹尖端塑性区的形状和大小通过红外热像法进行测量的结果同von Mises准则理论计算得到的结果接近。

应力应变、疲劳与脆断、断裂力学

采用手提式x光应力检测器可以确定管子对接头残余焊接应力的重新分布,精确度达1o%。直径630mm和壁厚7mm的干线管道环缝热影响区用导爆索爆炸加工,可使距熔化线18一45mm上残余应力绝对值的重新分布,从而确保含有焊接缺陷的管子内表面上危险区压应力的形成。由于焊缝两面受压和管子表层热影响区塑性变形痕迹的形成,产生了达不到焊缝母材屈服极限的拉应力。

钢纤维混凝土试件裂纹长度的确定

钢纤维混凝土断裂力学试验中,裂纹长度是一个重要的量测数据。由于钢纤维混凝土在开裂初期具有明显的脆性,因此,以往的裂纹长度观测方法难以准确量测裂纹长度的变化。文中介绍了一种通过量测跨中挠度和裂纹张开位移,用几何关系计算裂纹长度的方法。这种方法可以在钢纤维混凝土开裂初期,准确反映荷载与裂纹长度的变化关系,进而为后期用断裂力学参数处理数据提供条件。同时,通过计算得到的荷载-裂纹长度曲线,可以得到钢纤维混凝土开裂后裂纹长度变化较慢的结论,和可以用跨中挠度和裂纹张开位移曲线的斜率,计算裂纹长度的结论。

激光检测

本文以断裂力学试验为基础,在满足平面应变条件下,用激光全息干涉计量术中的实时法和两次曝光法,监测腐蚀环境中裂纹扩展过程。并记录干涉条纹变化全息图,找出恒载条件下腐蚀断裂的KIi与寿命之间的关系。从而进一步求出腐蚀应力强度因子KISCC。