ON FATIGUE CRACK PATH DEVIATION AT ELEVATED TEMPERATURE IN ELECTRON BEAM REPAIRED WELDMENTS OF TURBINE DISK

Fatigue crack growth behaviors in electron beam weldments of a nickel-base superalloy are studied. The objective of this paper is to discuss effects of the inhomogeneity of mechanical performance on fatigue crack growth (FCG) rate and crack path deviation (CPD). The base metal served in a turbine disk of aerospace engine was selected to fabricate bead-on-plate weldments by using electron beam welding. Some wedge-type opening loading specimens, notched in three different zone of weld metal, HAZ and base metal, were employed and performed fatigue crack growth tests at 650℃. The results show that the fatigue crack growth of electron beam welded joints is instable due to the influence of mechanical heterogeneities. Owing to the crack deviation at the weld metal and heat-affected-zone (HAZ), the effective growth driving force at the tip of fatigue crack was reduced with the reduction of the effective stress intensity factor (SIF) which finally causes fatigue crack rate decrease. Fatigue crack was strongly affected by size and the symmetrical characteristics of the plastic zone at the crack tip, which means that the integrity of the welded structure containing the fatigue crack mainly depended on the toughness of the low strength zone.

Effect of Lamellar Orientation on Crack Paths in PST Crystals of γ-TiAl BasedAlloys

The effect of lamellar orientation on crack paths in PST crystals of y-TiAl based alloys was investigated by in-situ SEM technique. The results indicate that the crack paths in PST crystals of y-TiAl based alloys are strongly dependent on lamellar orientation ofPST crystals, and the differently oriented PST crystals show different nucleation and propagation mechanisms of crack, resulting in different levels of fracture toughness.

Comparison on crack propagation under tension at 150℃ of Mg-2Zn-1.5Mn alloy sheets with and without crack notch

Generally,edge crack of rolled magnesium alloy sheets initiates in the RD(rolling direction)-ND(normal direction)plane and then propagate in the RD-TD(transverse direction)plane.Hence,the Mg-2Zn-1.5Mn(ZM21)alloy sheets with and without crack notch were designed to carry out in-situ tensile experiments under 150℃(the same temperature of rolling),with the aim to understand their crack propagation mechanism.The scanning electron microscopy(SEM)and electron backscattered diffraction(EBSD)techniques were utilized to reveal microstructural evolution in real time at designated displacements.The results show that the prismatic slip,basal slip,and extension twining play synergistic role in coordinating strain during the tensile process in ZM21 alloy sheet at 150℃.In both tensile samples with and without crack notch,localized strain is mainly concentrated at relatively fine grain area and the grain boundaries or triple junctions of the grains with large basal Schmid factor(SF)difference,which eventually leads to severe surface roughening and subsequent crack initiation.Compared with the sample without crack notch,the pre-cracked sample exhibits severer deformation at the crack tip due to strain concentration.Strain gradient distribution is observed at the crack tip region in the pre-cracked sample.The crack propagation path of the sample with pre-crack is identified and the underlying mechanism is also discussed.

跨学科教育的学科定势现象:反思与破解

创新人才是推动新质生产力形成的主体性力量,而跨学科教育正是培养创新人才的重要渠道。目前我国高校跨学科教育的问题是学科定势思维较为突出,它表现为以学科组织化建设为起点,在制度、认知和资源上都倾向于依赖传统学科建制化的路径来发展跨学科。然而,跨学科的内在属性决定了它与传统的学科组织结构有着完全不同的文化基因与诉求,对组织建设的过于依赖将让这种冲突加剧。结合新质生产力的发展要求,以及国内外的经验,应以跨学科的课程与教学改革为起点,让跨学科教育遍布高等教育的各个阶段以及普通教育到职业教育的各种类型,走出一条跨学科教育的中国式现代化道路。

中国式现代化对“西方中心主义”的破解

实现现代化是人类文明进步的显著标识和各个国家的发展需要。各国现代化实践道路的多样性源于现代性的本质规定,这一本质规定内蕴普遍性和特殊性的有机统一,既具有各国现代化的共同特征,也包含自身的民族特色。西方资本主义国家率先开辟了现代化的历史进程,并在世界范围内推行现代化发展的单一模式,以资本现代化的文明面向来掩盖其剥削实质,衍生出“西方中心主义”的文明视域。中国共产党在百年历史进程中开辟出中国特色社会主义现代化新道路,在坚持社会主义文明定向的基础上,拒斥了西方一元现代性叙事的强制逻辑,向世界展现出多元现代性的文明图景。

晶界效应下的焊接热裂倾向判据适用性研究

材料焊接热裂倾向评判在产品制造中具有重要作用,以往热裂倾向判据并未考虑晶界效应,故其适用性一直是讨论的热点问题。文中以Al-Cu合金为例,通过多晶凝固定量相场模型获取熔池凝固过程枝晶形貌,提取凝固路径。基于凝固路径开展了目前常用热裂倾向判据的适用性研究,包含RDG判据、Clyne-Davies判据和Sindo Kou判据。研究发现,RDG判据同实际焊接热裂倾向一致,且裂纹产生主要受孤立晶界段枝晶间压力降主导;Clyne-Davies判据及Sindo Kou判据评判由于计算过程忽略部分孤立晶界区间段,导致评判结果出现失真。通过对三个判据的研究,为材料热裂倾向评判提供了参考。

沥青路面反射裂缝影响因素分析及抗裂性能提升技术研究

半刚性基层开裂一直是世界性难题,在荷载、温度、湿度等耦合作用下逐步演变为沥青路面裂缝。路面开裂已经成为我国最为典型的路面病害类型,严重影响路面使用的耐久性。本研究分析了荷载场、温度场以及层间接触状态对裂缝产生与发展的影响,通过对沥青路面混合料类型、胶结料种类进行比选研究,以及层间接触及粘结状态对抗裂影响分析,提出消能层、材料抗裂功能提升、高粘层间结合状态抗裂技术措施,将抗裂技术效果与沥青路面结构层相匹配,进而大幅度提升路面耐久性。

基于ABAQUS平台考虑T应力的Ⅰ型裂纹扩展模拟开发

工程结构在制造工艺过程中或使用期间会产生裂纹,对结构断裂路径的预测和研究是防治工程安全问题发生的重要手段。在考虑裂纹尖端应力场常数项T应力的基础上对传统的最大周向应力准则(Maximum tangential stress criterion,MTS)和最小应变能密度因子准则(Minimum strain energy density criterion,SED)进行修正,采用Python语言对ABAQUS的前、后处理和有限元计算模块进行二次开发,通过计算最优解的粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)将修正后的准则编入裂纹自动扩展程序脚本中。利用上述二次开发程序对初始纯Ⅰ型裂纹的扩展路径进行模拟,结果表明:采用ABAQUS脚本程序模拟结果与相关文献实验结果吻合,表明了程序的有效性,进而实现考虑T应力的多种断裂准则对裂纹扩展路径的预测;当T应力值处于一定范围内时,修正的MTS准则无法预测裂纹发生的偏转现象,扩展路径呈直线,此时可采用修正的SED准则进行预测。

大学生网络群体极化的类型、成因、困境及破解路径

随着互联网的应用和普及,网络已成为大学校园舆情传播的重要阵地,对高校思想政治教育的影响愈来愈深,尤其是舆情的网络群体极化现象给高校思想政治教育带来严峻的挑战。现阶段,应深刻认识大学生网络群体极化的主要样态及成因,探究大学生网络群体极化下高校思想政治教育的现实困境,通过引导“主基调”、破除“闲杂音”、画大“同心圆”、唱响“主旋律”、构筑“新格局”等路径,破解大学生网络群体极化对高校思想政治教育影响。

复杂应力路径下的花岗岩洞室开挖损伤区研究

在储库的建设与运行过程中,复杂的应力路径是控制围岩损伤的主要因素。然而在围岩的损伤区研究中,应力路径仍未得到充分考虑,特别是忽略了主应力轴旋转在围岩损伤中的作用。基于岩石扭剪仪开展岩石主应力轴旋转试验,利用断裂力学理论对裂隙的尖端应力场进行了分析。结果表明,应力旋转会提高裂隙尖端的拉应力以促进裂隙的进一步发育,从而导致岩体强度的降低,且降低幅度与旋转角度呈明显的正相关关系。基于上述结果提出了一种考虑应力旋转的损伤演化表征法,在岩体最大偏应力超过第一次起裂应力后,对主应力轴任意方向的旋转角度进行累加,得到累计有效旋转角度。利用其随深度变化规律实现开挖损伤区(excavation damage zones,简称EDZS)的圈定,同时利用损伤区的最大深度和超过第2次起裂应力的偏应力范围划定剥落区。该方法综合考虑了应力路径中主应力的幅值与旋转角度的变化,更加全面地反映了围岩损伤演化机制,并通过Mine-by隧道数值模型与现场监测数据的对比进行了有效性验证。本研究可以为理解围岩损伤机制和预测围岩损伤范围提供新思路。

基于交互作用积分的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法

核电厂中存在大量的异种金属焊接区域,该区域内裂纹扩展的合理评价与核电厂安全运行密切相关。由于焊接区域材料具有显著的非均匀特点,传统的J积分理论在该区域不再具有守恒性,同时大量的运行经验反馈表明,在焊接区域裂纹扩展呈现出明显的偏折现象,传统基于Ⅰ型裂纹扩展的分析方法不再适用。为解决上述问题,本文建立了基于交互作用积分理论的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法。通过交互作用积分的引入,能够准确计算焊接区域复合型裂纹的应力强度因子,采用最大周向应力等裂纹扩展准则后,能够快速实现裂纹扩展路径的预测。通过将本文方法与实验结果和解析解进行对比分析,验证了当前方法的精度和有效性。该方法的建立对焊接区域裂纹扩展模拟及核电设备安全分析评价具有重要意义。

Effect of annealing treatment on microstructure and fatigue crack growth behavior of Al–Zn–Mg–Sc–Zr alloy

Al-Zn-Mg-Sc-Zr alloy samples were annealed to four different states （under-aging, peak-aging, over-aging and double-aging） and then thoroughly investigated by means of electron backscatter diffraction （EBSD）, transmission electron microscopy （TEM）, scanning electron microscopy （SEM）, tensile and fatigue crack growth rate tests to explore the influence of annealing treatment on microstmcture and fatigue crack growth behavior. The results indicate that Al3（Sc,Zr） particles can effectively refine grains and enhance tensile properties and fatigue properties. After annealing treatment, the under-aged sample and double-aged sample obtained average grain sizes of 4.9473 and 4.1257 μm, and the maximum value of yield/tensile strength （561 MPa/581 MPa） was obtained in peak-aged state. In the Paris region, fatigue crack growth rate, crack deflection and bifurcation, crack blunting and inter/trans-granular propagation were discussed based on data fitting and Laird model and Griffith theory. And the results show that the under-aged sample possesses the best resistance to fatigue crack propagation and the most tortuous and bifurcated crack path. For all samples, the fatigue crack growth rate in the rupture region was inversely proportional to yield strength.

我国高校青年教师职业身份认同困境的空间解析与破解路径研究

青年教师作为高等教育深化改革发展的生力军和中坚力量,对自身职业身份的认同关乎其职业行为的选择与个体发展的向度。通过将列斐伏尔关于空间概念的三维分析,即空间范畴、空间演化历史以及空间生产与教师职业身份的关系解读,发现我国高校青年教师存在职业身份认同的空间困境,表现为空间范畴中的身份孤立与精神虚空、矛盾与差异空间中的身份偏差与疑惑、空间生产中的身份隐匿与变形。为摆脱困境,需注重“有机团结”的空间共同体构建,消解身份认同的孤独感;打造纪念碑空间,实现职业身份的诗意回归;推动空间解放,建构多元开放的教师职业形象。

学术生态视域下研究生科研内卷化研究

本研究基于学术生态视角审视内卷现象,剖析研究生科研内卷的生成机理,挖掘克服研究生科研内卷的方法,从而达到提升研究生科研韧性,构建多元的科研评价体系,建立科研规范激励机制,优化科研环境的目的。

裂纹工况下斜齿轮系统啮合刚度计算模型研究

当斜齿轮副产生裂纹时,会影响齿轮副的啮合刚度。为了获得更准确的裂纹斜齿轮副的啮合刚度,提出一种改进的裂纹斜齿轮啮合刚度计算模型,综合考虑轮齿刚度、齿轮基础刚度在横向和轴向的影响,研究了齿顶扩展裂纹和端面扩展裂纹两种典型裂纹工况下的齿轮系统啮合刚度,并将啮合刚度解析计算结果与有限元模拟结果进行了对比。结果表明:啮合刚度的降低程度主要与裂纹区域有关,裂纹区域越大,啮合刚度降低越大;在裂缝长度和深度相同的情况下,端面扩展裂纹对啮合刚度的影响比顶部扩展裂纹更显著。仿真结果与计算结果吻合较好,验证了所提方法的准确性和有效性。

帮助信息网络犯罪活动罪法治化治理研究

当前帮助信息网络犯罪活动罪高发、多发,具有犯罪主体特征明显、上游犯罪查证困难、行为以提供“两卡”为主、违法所得与涉案数额差异巨大、处罚结果呈“轻刑中的重刑化”等突出特点。有效推进帮助信息网络犯罪活动罪的法治化治理,应当从司法打击、司法认定和司法治理三个层面探究:司法打击层面存在当严未严、该宽未宽的偏差,应突出打击重点、坚决贯彻宽严相济的刑事政策;司法认定层面存在对“明知”、“为其犯罪提供帮助”、“支付结算帮助”的扩张倾向,应严格罪刑法定原则,统一司法适用标准,准确认定犯罪构成要件;司法治理层面存在个人法律意识淡薄、办案机关工作延伸不够到位、相关职能部门欠缺联动思维的堵点,应推动溯源治理,从强化多元普法、加强源头监管、加强协同联动方面,着力构建综合治理大格局。

可滑动钢锚箱组合索塔锚固结构力学性能试验研究

佛山富龙西江特大桥4~26号斜拉索塔上锚固采用可滑动钢锚箱组合索塔锚固结构,为掌握这种新型索塔锚固结构的力学性能,开展1∶2缩尺模型试验,对滑动副的工作性能、钢锚箱和混凝土塔柱应力状态、钢锚箱与混凝土塔柱间竖向相对滑移量、斜拉索索力传递路径及混凝土塔壁裂缝的发展规律进行研究。结果表明:镜面不锈钢与双组份石墨烯改性氟碳漆涂层组成的滑动副摩擦系数为0.055,适合作为可滑动钢锚箱的滑动副;钢锚箱侧拉板在斜拉索索力作用下处于拉、弯、剪复合受力状态,最大应力为150 MPa,应力水平较低,混凝土塔柱顺桥向最大拉应力仅为0.57 MPa,即使不设预应力也无开裂风险;钢锚箱与混凝土塔柱间的竖向相对滑移量很小,二者间连接可靠,能够很好地共同承受竖向索力;滑动端锁定前,竖向索力几乎全部由钢锚箱的固定端通过剪力连接件传递给混凝土塔柱,水平索力几乎全部由钢锚箱承担,滑动端锁定后,斜拉索索力增量由钢锚箱与混凝土塔柱共同承担;加载至2.5倍标准组合索力过程中,结构依次出现竖向裂缝和水平裂缝,所有裂缝宽度均较小,最大宽度仅0.2 mm。

数字时代大学生“内卷化”现实图景与破解路径

数字时代引发了人们思想观点、价值观念、生活方式的变化。“内卷化”的“出圈”呈现出大学生比较优势下的低效奋斗、评价固化下的片面发展、同辈竞争下的心态失衡的现实图景,反映了数字时代工具理性弱化主体意识、仪式抵抗寻求群体认同、生存焦虑消解美好生活的生成逻辑。要引导大学生培育和践行社会主义核心价值观,坚定理想信念;提升自我效能感,构建意义世界;掌握创新性思维方法,探求可能生活,帮助他们规避“内卷化”带来的负面影响,从而以更加积极健康的心态应对各种人生境遇,实现自我全面发展。

三维表面裂纹扩展轨迹与数值仿真研究

针对三维表面裂纹扩展形态和轨迹难以预测的特点,基于ANSYS有限元分析软件,利用三维裂纹扩展仿真方法,开发三维裂纹扩展程序,研究典型的三维表面单裂纹与三维非等大共面表面双裂纹扩展轨迹,实现了任意三维多裂纹扩展轨迹的数值模拟。主要研究内容与结论如下:针对三维表面单裂纹模型,当初始裂纹形状c/a>1时,最深处的应力强度因子值大于自由表面处应力强度因子值,随着裂纹的不断扩展,前缘会渐渐趋于稳定的圆形。而对于三维非等大共面表面双裂纹,较大的裂纹扩展速率大于较小的裂纹。开始时2条裂纹均沿光滑的样条曲线扩展,后来受到另一条裂纹的影响,在彼此接近处,由于应力放大作用,此部位的应力强度因子变大,扩展速率也会高于裂纹前缘其他部位。

基于阻断漏风路径原理的新型钻孔封孔装置

瓦斯抽采钻孔的封孔质量直接影响其抽采效率,为了有效保障瓦斯抽采钻孔的封孔质量,对瓦斯抽采钻孔封孔后可能存在的漏风裂隙及其可控性进行定性分析,并据此对其漏风路径形成的难易程度进行对比。结果表明:封孔后瓦斯抽采钻孔内部及外部可能存在的裂隙主要有巷道围岩松动圈裂隙、支护装置周边裂隙、煤层内部原生裂隙、钻孔周边裂隙、封孔材料裂隙及抽采管裂隙6种;相应地,瓦斯抽采钻孔可能产生的漏风路径主要有7种,其中最容易形成的漏风路径为巷道内空气→巷道围岩松动圈裂隙→钻孔周边裂隙→抽采钻孔→抽采管。基于此,结合现有瓦斯抽采钻孔封孔装置的不足及其现场应用实际条件,从切断漏风节点之间的联系、消除漏风节点进而阻断漏风路径的原理出发,提出了1种可回收及多次补封的新型钻孔封孔装置。