改进的疲劳裂纹扩展率模型及其参数估算方法(英文)

疲劳裂纹扩展率曲线是任何基于裂纹扩展理论的疲劳寿命预报方法的基本疲劳特性。论文作者们提出了一种改进的疲劳裂纹扩展率模型,它可以解释金属疲劳试验中观察到的各种现象。为了便于工程应用,文中也给出了如何利用除裂纹扩展试验以外的其它试验结果来估算该模型参数的方法。文中还对恒幅载荷下该模型及其参数估算方法对HTS-A钢的适用性进行了分析,分析结果将为利用该模型预报由HTS-A型钢制成的海洋结构物的疲劳寿命提供基础。

随机载荷次序效应对海洋结构物疲劳裂纹扩展的影响

变幅载荷作用下的疲劳裂纹扩展情况更能够反映海洋结构物真实的疲劳行为。已有的关于载荷次序问题的研究中,多是考虑在定幅值载荷历程中加入单个或多个超载/低载,或加入块状超载/低载,使变幅载荷序列得到简化。文章则主要研究更接近真实情况的随机载荷序列,超载、低载随机相互作用下的载荷次序效应对海洋结构疲劳裂纹扩展率的影响。首先介绍了载荷次序效应问题的研究现状和基本结论,总结了考虑载荷次序效应的变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展模型,然后简单介绍了文中应用的疲劳寿命预报统一方法 (Unified Fatigue Life Prediction,UFLP)的基本思想,最后给出了随机载荷作用下,应用UFLP法计算海洋结构物疲劳裂纹扩展的示例。

不同数值积分方式对海洋结构物疲劳裂纹扩展模拟结果的影响

海洋结构物的疲劳寿命预报是当前的研究热点,文章根据第二作者率领的课题组提出的海洋结构物疲劳寿命预报统一方法比较了疲劳裂纹扩展模拟的三种数值积分方法:逐周数值积分法、△N积分法和△a积分法,并分析了每种方法的适用条件。随后,以中心表面裂纹承受单向交变拉伸载荷的平板为例,分别运用三种方法计算了裂纹扩展寿命和最终裂纹尺寸。同时,研究了△N和△a取值不同对结果的影响。最后,综合考虑计算耗时和计算结果精度,给出了△N积分法和△a积分法的建议值,即△N/N≤1.0%,△a≤0.1 mm。

用现有疲劳试验数据确定疲劳裂纹扩展率

疲劳寿命的预报在船舶与海洋工程领域中相当重要 ,但其关键问题是要找到一种较科学的疲劳寿命预报方法。最近 ,本文第二作者提出了一种海洋结构物疲劳寿命预报的统一方法。该方法是基于疲劳裂纹扩展理论而发展起来的 ,在其九个参数模型的假设之下 ,能够较好地解释一些其它方法所不能解释的现象。采用该方法的主要障碍在于需要确定疲劳裂纹扩展率。作者通过对不同的疲劳裂纹扩展率的比较研究 ,并推广Mc Evily模型后 ,提出了一个具有较宽适用范围的九个参数疲劳裂纹扩展率模型 (从门槛域一直到不稳定断裂域 )。本文的主要目的是解决如何根据一些现有的疲劳试验数据来确定这九个模型参数的问题。文中给出了通过实验数据确定裂纹扩展率模型中各个参数的方法 ,并进行了模型参数的灵敏度分析。通过对文献中一些试验数据的收集 。

探索疲劳预报方法 助力海洋装备发展——崔维成教授《海洋结构物疲劳寿命预报的统一方法》成果与书评

在海洋工程领域，一方面，21世纪人类全面进入海洋时代，随着远洋运输迅速发展和海洋资源开发的急剧膨胀，海洋结构物的数量和种类呈指数增长。另一方面。工业上大量使用高强度金属材料，海洋结构物不断大型化，以及为了追求经济效益，不断延长其服役时间。

关于标准载荷时间历程和标准载荷谱的生成问题(英文)

在应用海洋结构物疲劳寿命预报统一方法时,必须要输入载荷时间历程。在用疲劳寿命预报统一方法设计某个结构时,就需要提供某种标准类型的载荷时间历程。在文献中,标准载荷时间历程或标准载荷谱(均用缩写SLH表示)已经研究了30多年。人们普遍认识到使用SLH有一系列优点,不管是对研究或是应用而言。文章先从现在已经建立的标准载荷时间历程的综述开始,然后详细给出生成标准载荷时间历程或标准载荷谱的步骤,最后提供了一个示范计算的例子。