铸造铝合金A356平面断裂韧度K_(IC)的研究

按照HB5142-1996实验标准,采用紧凑拉伸(CT)试样测定铸造铝合金A356的平面断裂韧度KIC值,并使用光学显微镜(OP)、扫描电镜(SEM)以及能谱分析仪(ESA)等现代技术观察了合金的组织、断口形貌并对其夹杂物成分进行了鉴定,从微观角度给予解释。试验结果表明:铝合金A356铸件的KIC值15～20 MPa.m1/2,接近2×××系(Al-Cu合金)和7×××系(Al-Zn-Mg-Cu合金)变形铝合金的下限,断口为准解理断裂,铸造缺陷明显降低KIC值。最后提出了一些提高平面断裂韧性的改进措施。

支承形式对楔入劈拉试件断裂韧度K_(IC)的影响

对楔入劈拉试验中试件的受力状况进行了分析.结果表明:除水平力会对裂缝的失稳扩展产生影响外,外载的竖向分力、传力装置自重及试件自重也会对裂缝的失稳扩展产生影响;竖向力对断裂韧度KⅠC的影响与楔入劈拉试验所采用的支承形式有关,即在双支座情况下,自重和竖向分力的影响均可忽略不计,而在单支座情况下,应考虑自重和竖向分力的影响.

钢纤维高强混凝土断裂韧度的试验研究

通过对60个尺寸为200mm×170mm×100mm钢纤维高强混凝土试件的楔劈试验,探讨了钢纤维体积率和切口相对深度对钢纤维高强混凝土断裂韧度的影响。试验结果表明,钢纤维的加入可以提高高强混凝土的断裂韧度,且随着钢纤维体积率的增加,断裂韧度及其增益比基本上呈线性增加的趋势,最大增益比2.78。随着切口相对深度的增加,钢纤维高强混凝土和素高强混凝土断裂韧度有减小的趋势,且随着钢纤维体积率的增加这种减小关系相应减小,即存在缺口强化现象。在试验结果的基础上,提出了钢纤维高强混凝土断裂韧度的计算方法。

7050高强铝合金断裂韧度K_(IC)值试验结果有效性影响因素分析

平面应变断裂韧度K_(IC)是表征材料抵抗裂纹扩展的能力,是度量材料韧性好坏的一个定量指标,因此断裂韧度K_(IC)值测试数据的有效性和可靠性在实际生产检测中就显得尤其重要。针对日常检测工作中对K_(IC)值有效性影响较大的几个主要因素,对7050厚板、锻件CT试样进行断裂韧度K_(IC)测试,分析了不同试样厚度、试样方向及残余应力对断裂韧度试验结果有效性的影响。结果表明,这三个因素与K_(IC)值测试数据的有效性密切相关。本研究不仅分析了解了二者之间的关联性和规律性,而且还总结了试验参数选择对试验结果有效性的影响,为建立与完善相应材料的试验参数及满足材料K_(IC)检测和新产品开发的需要提供了试验经验和数据支撑。

基于楔入劈拉法的环氧沥青混凝土断裂参数数值分析

利用大型通用有限元软件ADINA模拟楔入劈拉试验，分析了裂缝扩展时环氧沥青混凝土的受力特性，计算了不同缝高比和不同温度时环氧沥青混凝土的断裂韧度KIC。研究表明：随着缝高比的增大，断裂韧度KIC减小，当缝高比在0．45—0．65时，断裂韧度KIC趋于稳定；温度对环氧沥青混凝土的抗裂性能有重要影响，断裂韧度KIC随温度升高呈减小趋势。将数值模拟得到的KIC与三点弯曲试验结果进行对比，两者得到的结论一致，证明了数值模拟提供的断裂韧度KIC是有效的。基于楔入劈拉试验的数值模拟方法为钢桥面铺装材料的断裂参数研究提供了一种有效途径。

重塑压实黏土Ⅰ型断裂试验研究

为探究重塑黏土Ⅰ型断裂韧度,本文在前人研究基础上,通过对应变控制式直剪仪进行改造,消除了传统三点弯曲试验对土体断裂韧度测试所带来的影响,研制了土体Ⅰ型断裂韧度测试仪,并对重塑黏土进行了一系列试验。试验结果表明:新研制出的土体Ⅰ型断裂韧度测试仪具有较好的可靠性;对具有相同物理状态的试样,U形裂纹试样的断裂韧度最大,三角形裂纹试样的断裂韧度最小;试样的含水率和干密度其断裂韧度KIC具有显著影响,随含水率增加,断裂韧度呈现先增后减的变化规律,而随干密度增加,断裂韧度几乎线性增加;在试验采用的加载速率范围内,加载速率对断裂韧度的影响较小。

混凝土三点弯曲试样K_(ΙC)的计算公式研究

在用直三点弯曲试验测试混凝土断裂韧度 KΙC时 ,分别有陈篪提出的和美国材料试验协会( ASTM)推荐的公式可用 ,二者究竟有多大差异是人们关注的问题。正在编制的《水工混凝土断裂试验规程》是我国第一个混凝土断裂试验规程 ,其中也涉及到选用哪个公式的问题。用直三点弯曲试验所得的试验数据进行比较 ,分析了二者的差异 ,然后用数学软件 Matlab进行函数图像分析 ,进一步讨论了两个公式的差异性问题 ,从而得出在 aW∈ ( 0 .4,0 .6)

高强度沉淀硬化不锈钢与K_(IC)和K_(ISCC)

分析了航空用沉淀硬化不锈钢的化学成分与力学性能之间特别是断裂韧度(K_(IC))和应力腐蚀门坎值(K_(ISCC))的关系,指出沉淀硬化不锈钢的K_(IC)和K_(ISCC)数值接近,而以二次硬化为主的不锈钢的K_(IC)和K_(ISCC)差别较大,表现出与高合金超高强度钢相同的特征。文章指出,因二次硬化引起基体中Cr,Mo含量的减少与K_(IC)和K_(ISCC)差别直接相关;由上述分析,引出超高强度不锈钢设计原则的初步构想。