恒应力下BaTiO_3单晶压痕裂纹的滞后扩展和畴变

原位研究了残余应力和外加应力导致 BaTiO_3单晶压痕裂纹在湿空气和水中的滞后扩展及畴变．结果表明：很小的外应力就可使压痕裂纹扩展,裂尖的应力场强度因子 K_1=0．242σ√c+0．0117d√YP/c^(3/2)．残余应力能使卸载压痕裂纹在湿空气和水中滞后扩展并使裂纹所围的畴变区增大．在水中外加恒应力,经过一定时间后畴变区先增大,然后才导致裂纹滞后扩展．

恒电场下BaTiO_3陶瓷压痕裂纹的滞后扩展

在硅油中加恒电场,研究了BaTiO3铁电陶瓷上维氏压痕裂纹的瞬时扩展和滞后扩展的规律.结果表明,当电场E≥2 kV/mm时,压痕裂纹能发生瞬时扩展,瞬时扩展量随外电场升高而升高.当E≤1.5 kV/mm后,裂纹不能瞬时扩展,但在恒电场下保持一定时间后,就开始滞后扩展,大约60 h后将止裂.电场愈小,发生滞后扩展的孕育期ti愈长;当E≤0.8 kV/mm后,压痕裂纹不发生滞后扩展.随电场升高,裂纹扩展量及平均扩展速率均升高.

湿度对PZT铁电陶瓷压痕裂纹滞后扩展的影响

在不同湿度(2%、30%、98%)的空气中,研究了极化的锆钛酸铅(PZT-5)铁电陶瓷压痕裂纹在残余应力、电场作用下的滞后扩展。结果表明,当RH≤30%时残余应力不能引起PZT铁电陶瓷卸载压痕裂纹的滞后扩展,当RH=98%时,残余应力和介质的耦合作用能使压痕裂纹在经过1个孕育期后发生滞后扩展。在不同湿度(2%、30%、98%)的空气中沿试样极化方向加相同的外电场(E=1.5 kV/cm),压痕裂纹均发生滞后扩展,并且裂纹扩展量随空气湿度的增加而增大。

电场、残余应力和介质对PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹扩展的耦合作用

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E>0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30 μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDp=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.

内生时机选择下国有和外资银行的利率竞争

结合中国银行业的背景,本文建立了国有和外资银行以利率为决策变量的Bertrand和Stackelberg混合寡占模型,并以内生时机选择为思路,前瞻性地探讨了国有和外资银行的竞争格局和时机选择问题。研究发现:(1)在一定参数范围内,国有银行较外资银行有更低的存款利率。在国有化程度较小时,Bertrand下的国有银行利润大于其作为领导者的利润;(2)在国有银行做领导者的利率竞争中,国有和外资银行存款利率会随着国有化程度及二者存款收益的增加而上升;(3)在私有化程度很高且二者存款收益相等时,利率竞争扩展博弈的SPNE是国有银行领先,外资银行跟随。

60Mn环件断裂分析

60Mn环件在装配150h后发生崩裂。利用断口分析、化学成分分析、显微组织检验以及有限元计算对断裂件进行了分析。结果表明,环件中存在白点,白点在装配应力和内部氢压的作用下发生滞后扩展,当白点裂纹扩展到临界尺寸时,裂纹尖端的应力强度因子超过零件材料的断裂韧度,从而发生崩裂。

60Mn钢环件断裂原因分析

60Mn钢环件装配后,在静置状态下突然发生断裂。采用断口分析、化学成分分析和显微组织检验等方法对断裂件进行了分析。结果表明,环件中存在白点。该白点在装配应力和内部氢压的作用下发生滞后扩展而发生崩裂。

65Mn环件断裂的失效分析

65Mn环件装配后发生崩裂,采用断口分析、化学成分分析、金相分析及低倍分析等方法进行了失效分析。结果表明,环件中存在白点,白点在装配应力和内部氢压的作用下发生滞后扩展,当白点裂纹长大到临界尺寸时,裂纹尖端的应力强度因子达到断裂韧性,从而发生崩裂。

60Mn环件断裂失效分析

60Mn环件装配后发生崩裂,采用断口分析、化学成分分析、金相分析及低倍分析等方法进行了失效分析。结果表明,环件中存在白点,白点在装配应力和内部氢压的作用下发生滞后扩展,当白点裂纹长大到一定尺寸时,裂纹尖端的应力强度因子达到断裂韧性,从而发生崩裂。

桥梁结构钢裂纹塑性区的研究及应用

为了研究裂纹塑性对裂纹扩展的影响,利用工程简化算法、应力函数法、扩展有限元法对桥梁钢裂尖塑性区的尺寸和形状分别进行了计算;由于平面应力和平面应变情况下尾迹场循环塑性的特性不同,利用不连续扩展有限元对两种情况下尾迹场的循环塑性和塑性累积进行了模拟分析,探讨了裂尖塑性区、循环塑性区的形成和尾迹场产生压应力的机理.研究结果表明:裂尖塑性区尺寸与应力水平(名义应力与屈服极限的比值)的平方成正比,当应力水平大于0.4时,裂尖塑性区尺寸需要考虑应力水平的影响;裂尖塑性区的形状以蝶形向前伸展,使裂纹尾迹场免受裂尖高应力场的拉伸作用,有利于裂纹闭合;裂尖塑性区存在材料的逆向流动,在循环塑性区裂纹表面的塑性累积产生压应力效应有利于裂纹提前闭合,这种塑性诱发的裂纹提前闭合对研究变幅加载、过载引起的裂纹扩展滞后有重要意义.