起重机承轨梁水平裂纹成因分析

以多起装卸类桥式起重机承轨梁水平裂纹开裂的事例为背景 ,分析了板边半圆分布载荷作用下的板内应力场分布 ,讨论了裂纹在焊接影响区萌生的主要原因 。

贝氏体钢轨闪光焊水平裂纹形成原因分析

贝氏体钢轨闪光焊接头经过约0.5亿吨的运量,在轨头踏面下2~6 mm处,少量焊缝处萌生水平裂纹。热模拟试验表明,在正火加热然后空冷至室温,贝氏体钢轨闪光焊热影响区变形较大,冷却膨胀量是珠光体钢轨的4倍,因此,残余应力更高。对闪光焊接头正火加热及空冷至常温进行有限元分析,结果表明,焊缝存在竖直方向的拉伸残余应力。对轮轨接触进行有限元分析(轴重25吨),钢轨承受的最大压应力为247 MPa,位于轨头踏面下约5 mm处。焊缝水平裂纹产生的原因是,焊缝竖向残余应力叠加脉动的轮轨接触应力,经过循环加载,最终导致开裂。采用回火热处理方法,焊缝残余应力可以在一定程度上得到释放,可有效减小焊缝水平裂纹的产生概率。

列车荷载-水耦合作用下无砟轨道水平裂纹尖端强度因子有限元计算模型

针对CRTSⅡ型板式无砟轨道结构层间裂纹扩展的典型现象,建立列车荷载-水耦合作用下裂纹尖端强度因子的三维计算模型。依据水压力在裂纹表面作用的特点,基于弹性力学及断裂力学原理,引入双协调方程、Westergaard应力函数,得到应力分量及位移分量。把裂纹表面受到均布水压力引起裂纹尖端强度因子增大的问题,简化为裂纹表面受无数集中力时的叠加而引起裂纹尖端强度因子的增大问题。结果表明,CRTSⅡ型板式无砟轨道水平裂纹扩展类型为Ⅰ型,依据Ⅰ型裂纹失稳扩展发生在应变能密度因子S最小方向,确定CRTSⅡ型板式无砟轨道水平裂纹沿着原来的裂纹面扩展。通过ANSYS-Workbench-Fracture Tool平台下裂纹尖端强度因子计算,建立了有限元计算的模型,计算结果合理性通过复合试件拉伸试验得到了验证。

爆炸硬化高锰钢组合辙叉水平裂纹伤损分析

爆炸硬化高锰钢组合辙叉是近几年针对重载铁路使用条件开发的一种新型固定型辙叉产品,在批量上道使用后,水平裂纹伤损发生频次逐渐增加,引起广泛的关注。对水平裂纹伤损产生的原因进行分析,并提出多项改进措施。通过改进措施的实施,在朔黄线取得了较好的改进效果。实际结果表明,通过不断改进工艺、提高质量、加强维护,爆炸硬化高锰钢组合辙叉能够实现通过总重3亿t以上的目标。

焙烧炭块水平裂纹产生的原因及控制措施探讨

通过焙烧出炉炭块出现水平裂纹的现象,在理论上分析形成裂纹的原因,针对现场实际生产条件寻求控制裂纹产生的有效措施,提高焙烧产品外观合格率,保证电解使用的安全、稳定。

预焙阳极水平裂纹影响因素及解决措施

通过对预焙阳极炭块大面裂纹的过程跟踪,从成型生产配方、成型机参数、焙烧填充料质量等方面系统地分析了水平裂纹产生的主要原因,并结合生产实际采取了相应的解决措施,取得了良好的效果。

顶板与U肋焊缝水平裂纹钻孔止裂参数研究

建立顶板与U肋有限元模型,采用扩展有限元模拟顶板弯曲荷载与U肋变形次应力作用下的水平裂纹,计算裂纹在不同作用下的应力特征及应力强度因子,对比开裂前后顶板与U肋焊缝的应力分布变化。计算止裂孔位于裂纹或其延长线相切时,不同止裂孔位置下的顶板焊趾与U肋焊趾的应力变化,对比止裂孔外侧应力,确定合理的止裂孔位置。通过实桥测试,确定钻孔止裂对缓解水平裂纹应力集中的作用。结果表明：水平裂纹在承受顶板弯曲荷载作用时,表现为张开型与撕开型的复合裂纹,在受到U肋变形产生的次应力作用时,主要表现为张开型裂纹。钻孔止裂可以缓解水平裂纹的二次开裂,为了避免钻孔后顶板焊趾与U肋焊趾应力集中,减少裂纹扩展母材的削弱,建议止裂孔边缘恰好与裂纹尖端相切。

预焙阳极水平裂纹产生的原因分析及处理建议

通过对某炭素厂处理炭块水平裂纹的过程分析，从原料质量、成型生产工序控制、设备故障、焙烧工序等几个方面系统的阐述了产生炭块水平裂纹的主要原因，并结合生产实际给出相应的处理建议。

含水平贯穿式裂纹管的耦合动力学方程

考虑到水平贯穿裂纹的存在将影响管的疲劳寿命,根据断裂力学理论,引入因裂纹扩展而释放的应变能表达式。运用有限元法建立含水平贯穿裂纹管单元的动力学模型,进而在管单元模型的基础上应用有限元法建立含水平裂纹管的耦合动力学方程,最后通过对比性实验对理论分析结果进行验证。研究表明,基于有限元法所建立的动力学方程较好体现了含水平贯穿裂纹管的动态性能与其结构参数、材料参数、裂纹参数之间的内在关系。

原生裂纹对煤岩剪切破坏宏细观演化规律的影响研究

利用自主研发的煤岩细观剪切加载试验装置,开展不同加载速率剪切载荷作用下,含水平和垂直表面原生裂纹煤岩的裂纹开裂扩展时空演化模式、宏观裂纹形态及细观裂纹贯通机制的研究。研究结果表明:水平表面原生裂纹影响煤岩宏观裂纹发育数目,破坏后宏观形态呈H型或H+L型,而垂直表面原生裂纹对宏观裂纹发育数目无影响,破坏后宏观形态呈L型;原生裂纹对新裂纹发展演化的影响限于预定剪切面附近局部区域内,位于预定剪切面远处的原生裂纹,以及煤岩岩样制作中在预定剪切面远处产生的岩样缺损,其形态均未发生明显变化,未对剪切面附近宏观裂纹发育产生明显影响;在预定剪切面附近,后期产生的宏观主裂纹会引起前期右侧产生的裂纹受压而闭合,预定剪切面左侧的非贯通垂直原生裂纹,对宏观主裂纹的起裂、扩展无影响;细观分析表明,水平表面原生裂纹使煤岩局部破坏模式复杂多样化,包括压破坏、拉破坏、剪破坏及组合破坏模式,导致裂纹开裂位置可能出现在煤岩中部原生裂纹处,而垂直表面原生裂纹对煤岩破坏模式影响不明显。

功能梯度热障涂层热震裂纹的形成和扩展

探索热障涂层在热震中裂纹的形成规律 ,揭示涂层热震危险截面位置 .采用在铝基体上以等离子喷涂法制备 Al/Ni- Zr O2 功能梯度涂层 ,在所研制的热性能测试仪上 ,用单面加热急冷法 ,观察不同热循环次数下的裂纹形成情况 .结果是热震 15次时首先在纯 Zr O2 与 Zr O2 和 Al/Ni质量比为 8∶ 2的界面上方产生水平裂纹 ,5 0次时出现龟裂纹 .热震裂纹出现的最危险截面在上述界面上方大约 80 μm处 ,此处热应力最大 .

荷载幅值对无砟轨道结构裂纹水压力影响

研究目的：为分析无砟轨道结构裂纹内水压力变化特性，建立列车荷载一水耦合作用下裂纹水压力的计算模型。为验证模型的正确性，浇筑带裂纹的模型试件，采用万能伺服液压机施加循环动荷载，采用高灵敏度传感器测量裂纹内水压力，分析带水平裂纹的混凝土结构在循环荷载作用下，裂纹内水压力随加载幅值变化特性。以列车速度为250km／h为计算实例，分析裂纹内控制点水压力随列车荷载幅值变化。研究结论：结果表明：（1）试验中随着循环幅值（45±20～70±45kN）的增加，裂纹内测点水压力增大；（2）建立与试验条件一致的理论计算模型，试验数据与理论计算结果之间有误差存在，但是试验曲线与理论结果的变化趋势一致，计算模型是有效的；（3）采用列车荷载一水耦合作用下裂纹水压力的计算模型，计算当列车速度为250km／h，裂纹开口量、宽度、深度分别为3mm、1m、1m时，随着列车荷载的增加，裂纹内控制点水压力呈线性关系增大；（4）该研究结果可为分析无砟轨道结构伤损理论提供参考。

超声检测在糖厂榨辊轴环向裂纹检测中的应用

文章主要介绍对糖厂榨辊轴环向裂纹的超声检测,使用新的方法对环向裂纹深度作出判定,为企业生产决策提供有力支持。

Modeling of grout crack of rockbolt grouted system

This paper presents a numerical study on the pullout behavior of the rockbolt grouted system. Among the complicated failure modes of the rockbolt grouted system, the crack of the grout is concerned here. A trilinear cohesive zone model(CZM) is used to simulate the interfacial behavior of rockbolt–grout interface;and a plastic damaged model is adopted for the grout materials. The feasibility of the numerical method is verified by comparing the calculated results with the test observations. The numerical results indicate that two types of cracks of the grout materials can be identified as the inclined crack and the horizontal crack. The inclined crack forms firstly and then the horizontal crack. Both cracks can reduce the interfacial shear stress and thus reduce the load transfer efficiency. Further analysis indicates that the crack of the gout material can induce the obvious drops of load capacity, which is not a safe failure mode. This study leads to a better understanding of the mechanism for rockbolt grouted system.

提高女儿墙的设计标准是防止屋面渗漏的必要措施

作者从四个方面分析了造成女儿墙渗漏的具体原因,着重阐明提高女儿墙设计标准是防止屋面渗漏的必要措施。

钢轨损伤的高效率探伤方法

目前钢轨超声波探伤以超声波从钢轨头部人射探测的方法为主，但由于钢轨头顶面接触疲劳产生的龟裂沿着水平裂纹蔓延到下面，不久就会进展成达到探伤标准的横裂纹。在以往的探伤方法中，超声波被水平裂纹遮断，为此JR东日本公司采用按横向裂纹的深度与水平裂纹的长度分别确定损伤等级的规则，将检测手段合并，并留有改善的余地。基于这个思路，开发了侧重检查横向裂纹的FG-50头部横向裂纹测定器；利用三维方式计算钢轨损伤形状、长度、深度、立体检测的3D超声波探伤器。这个3D超声波检测装置的原理是将一个压电元件发射的超声波用多个元件接收，对钢轨损伤裂纹进行三维捕捉。

改进合金钢组合辙岔焊复工艺措施

1现状调查 自2012年6月以来，西昌工务段管内计69个车站的398组P60合金钢组合辙叉，自心轨断面宽20mm-50mm及对应翼轨处，共检查发现各类明显伤损210组，占运用总数的52．63％。正线通过道岔的各类伤损（心轨、翼轨表面打碎、掉块、不平顺磨耗导致的几何尺寸亏损、水平裂纹、垂直裂纹、列车通过时高分贝冲击声、道岔不稳定对道床的加速度破坏等）给线路设备质量与维修本带来了相当大的压力。

爆炸荷载作用下箍筋加密RC简支梁抗爆性能分析

基于有限元分析软件LS-DYNA数值模拟了爆炸荷载作用下箍筋加密前后RC简支梁的损伤破坏,分析了剪跨区和全梁箍筋加密对RC简支梁抗爆性能的影响。研究表明:剪跨区箍筋加密能有效减少梁中裂纹水平,但跨中挠度峰值和钢筋轴向应力较加密前均没有明显变化,全梁箍筋加密较剪跨区箍筋加密对梁抗爆性能提高较多。验证了数值模拟研究RC梁抗爆性能的可行性,对建筑结构抗爆设计具有一定的指导意义。