在役声发射 (AE) 监测能够对主要结构细节区域进行全局监测,以便尽早发现活动裂纹和损伤演变。AE 源严重程度是缺陷严重程度和相关结构风险的量度,从而减少了基于传统检查和建模方法的结构评估中的当前不确定性。当与应变监测和断裂力学分析的最新发展相结合时,它是一种用于疲劳裂纹检测和全寿命损伤评估的强大工具,具有提高平台可用性的潜力。本文概述了金属中稳定疲劳裂纹扩展的底层物理原理以及相关微断裂事件产生的声发射。给出了在役船体结构细节全局 AE 监测的示例。描述了用于建模疲劳裂纹扩展和相关声发射的新型分析软件,该软件结合了我们对原子尺度断裂力学理解的最新发展。用于检测海洋钢结构疲劳损伤的 AE 传感频带通常在 50 到 300 kHz 之间,具体取决于背景噪声。最大可接受缺陷尺寸定义了所需的 AE“可检测性”。可检测性取决于裂纹扩展步骤的大小和速率,这决定了传感器间距和监测持续时间,以实现可靠的检测、定位和评估目的。疲劳损伤评估和裂纹寿命预测的重要附加信息是所关注结构细节中关键位置的标称循环应变。此裂纹寿命预测与 AE 一起提供了船舶经历的结构疲劳响应曲线。了解与测量的 AE 相关的操作和环境概况将为结构生命周期管理提供基础。作为 USCG VALID 项目的一部分,给出了“USCGC BERTHOLF”上潜在疲劳敏感结构细节的临时结果。概述了在英国海军舰艇上的类似更大规模应用。
在约半尺寸焊接加固板上进行循环拉伸疲劳试验,以研究大裂纹与加固板相互作用时的扩展情况。使用线性弹性断裂力学分析来模拟裂纹扩展,并与实验结果合理一致。应力强度因子 (∆ K) 的范围是通过有限元分析或裂纹长度增量的分析模型确定的。模型包括与测量的残余应力相似的理想残余应力分布。使用具有上限系数的巴黎定律估计裂纹扩展速率与 ∆ K 的关系。预测增长率对残余应力和巴黎定律系数最为敏感。实验和分析表明对加固板类型的敏感性很小。本项目开发的模型易于复制,可用于评估存在较大裂纹的船舶的剩余寿命,从而更准确地评估安全性并更有效地安排维修。
疲劳寿命预测,178 疲劳极限,101 疲劳特性,8 蒸汽轮机钢,210 断裂力学,60,101,129,153 频率,13 微动,机械部件,190 微动桥,接触压力分布,85 微动腐蚀,23 球墨铸铁和钢的疲劳强度,178 高强度低合金钢,217 微动装置,13 微动疲劳,33 铝导体钢增强电导体,231 碳纤维增强环氧层压板,243 接触压力分布,85 腐蚀作用,217 具有明确定义特性的实验,69 微动图和,49 历史,8 机制,23 发电行业,153 强度改进模型分析,101 变量,60 微动疲劳损伤表征技术,170 成核,23 微动疲劳试验方法评估,33概念框架,1现行实践,263
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关于 CSIR-SERC CSIR-结构工程研究中心 (CSIR- SERC),钦奈是印度科学与工业研究理事会 (CSIR) 下属的国家实验室之一。CSIR-SERC 拥有用于分析、设计和测试结构和结构部件的卓越设施和专业知识。中央和州政府以及公共和私营部门企业正在广泛寻求 CSIR-SERC 的服务。CSIR-SERC 的科学家在许多国家和国际委员会任职,该中心在国家和国际层面被公认为结构工程领域的领先研究机构。关于课程本课程提供疲劳和断裂基本概念的必要背景知识,包括抗疲劳部件和结构的设计。研讨会为工程专业人员提供了一个熟悉疲劳和断裂力学领域最新发展的机会。本课程将重点介绍金属结构部件疲劳和断裂的实验和数值技术。课程中将涵盖的主题包括: