疲劳裂纹是钢结构的常见缺陷,在不同的负载和各种环境因素的长期影响之后[1]。如果没有及时有效治疗,它最终可能导致结构性疲劳失败。维修和加固技术的出现提供了一种解决此问题的新方法。与更换损坏的结构部件相比,维修和加固技术在时间和成本方面都具有很大的优势[2,3]。在裂纹尖端上使用裂纹停止孔是最常用的临时控制技术之一。在过去的几十年中,许多学者研究了裂纹停止孔的工程应用[4,5]。结果表明,裂纹停止孔的形状,尺寸和姿势的合理设计可以有效地降低裂纹的生长速度并增加残留疲劳寿命。但是,当在疲劳裂纹尖端处理裂纹停止孔时,原始结构的机械强度被削弱,并创建了新的容易疲劳的区域。更重要的是,当裂纹从裂纹停止的边缘启动时,由于存在停止孔的存在,新裂纹的膨胀速率不会改变[6]。作为一种复合材料,纤维增强聚合物(FRP)材料具有高强度重量比,良好的耐腐蚀性和疲劳性能,并且几乎可以将其分为几乎所有所需的形状。在过去的几年中,关于结构缺陷大小的影响[7,8],粘合剂的特性[9,10]和FRP键合法
为了解决对低温焊料技术进行全面评估所需的资源,国际电子制造计划(INEMI)于2015年启动了基于BISN的低温焊接过程和可靠性(LTSPR)项目。现在,在第三个INEMI LTSPR阶段,进行了两个不同的加速温度循环(ATC)概况进行测试,0/100°C(IPC-9701B,TC1)和-15/85°C(由于SN-AG-CU和BI-SN销售者和Bi-SN销售者的同源考虑而选择)和维持类似的Deltc(100°)[100°C的同源考虑而[选择)。本临时论文报告了用-15/85°C轮廓测试的84针薄核BGA组件(CTBGA84)的热循环结果,并将这些结果(作为同伴论文)与CTBGA84进行了比较,并用0/100°C测试的CTBGA84进行了比较,并在先前的出版物中提出了0/100°C。Weibull统计,微结构表征和故障模式分析用于比较合金性能的差异,并比较混合和均匀焊接联合配置的性能。
摘要 采用选区激光熔化(SLM)成形技术制备Inconel 718合金并进行不同的退火处理。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射和MTS试验机研究了不同退火处理下选区激光熔化成形的Inconel 718合金的组织、力学性能和疲劳性能。结果表明:均匀化和双时效退火后的Inconel 718合金组织变化最为明显,合金组织以再结晶组织为主,组织中含有大量退火孪晶,晶界平整。选区激光熔化成形的Inconel 718合金经不同的退火处理后屈服强度、抗拉强度和显微硬度均有较大提高,而断后伸长率明显下降。 Inconel 718合金经双重时效退火和固溶双重时效退火后的疲劳性能略有提高,而均匀双重时效退火后的疲劳性能略有下降。
摘要:激光冲击强化 (LSP) 已被用于通过激光金属沉积 (LMD) 来改善已修复的航空发动机部件的机械性能。本研究考察了横截面残余应力、微观结构和高周疲劳性能。结果表明,在激光熔化沉积区 200 µ m 深度处形成了 240 MPa 的压缩残余应力层,显微硬度提高了 13.1%。电子背散射衍射 (EBSD) 和透射电子显微镜 (TEM) 分析的结果表明,LSP 后取向差增加,位错特征明显,有利于提高疲劳性能。高周疲劳数据显示,与原 LMD 样品相比,LMD+LSP 样品的疲劳性能提高了 61%。因此,在航空航天领域,LSP 和 LMD 是修复高价值部件非常有效且很有前途的技术。
本文研究了两种不同的沉积策略(振荡和平行道次)对丝材+电弧增材制造的 Ti-6Al-4V 合金在成品状态下的拉伸和高周疲劳性能的影响。在振荡构建中,等离子炬和送丝器在壁厚方向上连续振荡。相反,在平行道次构建中,沿壁长相同方向连续沉积四个单层。测试样本相对于沉积层以水平和垂直方向制造。与平行道次构建相比,振荡构建由于其较粗的转变微观结构而具有较低的静态强度。然而,伸长率值相似。柱状初生 β 晶粒的存在导致各向异性的伸长率值。载荷轴平行于初生 β 晶粒的垂直样品的伸长率比水平样品高 40%。疲劳强度与其锻造对应物相当,并且高于典型的铸造材料。在 10 7 次循环中,振荡构建垂直样品和平行道次构建在两个方向上的疲劳强度都达到了 600 MPa。只有振荡构建水平样品的疲劳强度较低,为 500 MPa。断口分析表明,大多数样品(约 70%)的裂纹源于孔隙,约 20% 的样品的裂纹源于微观结构特征,其余样品没有失效(在 10 7 次循环时出现跳动)。
摘要:聚甲醛(POM)纤维是一种具有改善机场道面混凝土性能潜力的新型聚合物纤维。POM纤维对混凝土弯曲疲劳性能的影响是其在机场道面混凝土应用中的一个重要问题。在本研究中,使用纤维体积含量为0.6%和1.2%的普通性能混凝土(OPC)和POM纤维机场道面混凝土(PFAPC)在四个应力水平下进行了四点弯曲疲劳试验,以检查这些材料的弯曲疲劳特性。在使用循环比(n / N)检查弯曲疲劳变形的变化后,进行了弯曲疲劳寿命的双参数威布尔分布检验。然后考虑各种失效概率(生存率)构建了弯曲疲劳寿命方程。结果表明,POM纤维对机场道面混凝土的静载强度无明显影响,PFAPC与OPC静载强度差异在5%以内。POM纤维可使机场道面混凝土的弯曲疲劳变形能力提高近100%,但与OPC相比,POM纤维对机场道面混凝土的疲劳寿命有不同程度的不利影响,最大降低幅度达85%。OPC和PFAPC的疲劳寿命均服从双参数威布尔分布,考虑各种失效概率的单、双对数疲劳方程对双参数威布尔分布的拟合度较高,R2均在0.90以上。PFAPC的极限疲劳强度比OPC低约4%。本次对POM纤维机场道面混凝土弯曲疲劳性能的研究,对POM纤维在长寿命机场道面建设中的应用具有明显的研究价值。
摘要:聚甲醛(POM)纤维是一种新型聚合物纤维,可以改善机场道面混凝土的性能,其对混凝土弯曲疲劳性能的影响是其在机场道面混凝土应用中的一个重要问题。本研究采用普通性能混凝土(OPC)和纤维体积含量为0.6%和1.2%的聚甲醛纤维机场道面混凝土(PFAPC),在四个应力水平下进行了四点弯曲疲劳试验,以研究这些材料的弯曲疲劳特性。采用循环比(n/N)检查弯曲疲劳变形的变化后,进行了弯曲疲劳寿命的双参数威布尔分布检验。然后,考虑各种失效概率(生存率),构建了弯曲疲劳寿命方程。结果表明:POM纤维对机场道面混凝土的静载强度无明显影响,PFAPC与OPC静载强度差异在5%以内;POM纤维可使机场道面混凝土的弯曲疲劳变形能力提高近100%,但对机场道面混凝土的疲劳寿命有不同程度的不利影响,最大降幅达85%。OPC和PFAPC的疲劳寿命均服从双参数威布尔分布,考虑各种失效概率的单、双对数疲劳方程对双参数威布尔分布的拟合程度较高,R2均在0.90以上。PFAPC的极限疲劳强度比OPC低约4%。本次关于POM纤维机场道面混凝土弯曲疲劳性能的研究,对于将POM纤维推广到长寿命机场道面建设具有明显的研究价值。
摘要:纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度,正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为:20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验,并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命,对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估,这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%,直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明,玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效,而在低应力水平下,失效模式受应力水平控制。最后,利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较,结果表明,所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。
摘要:纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度,正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为:20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验,并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命,对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估,这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%,直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明,玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效,而在低应力水平下,失效模式受应力水平控制。最后,利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较,结果表明,所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。
观察到 160°C 的温度会略微降低疲劳寿命,这可能与马氏体时效钢的强度在 160°C 时略微降低有关 []。此外,正如预期的那样,带有机加工通道的样品在检查前没有破损样品,因此效果最佳。垂直样品首先断裂,而倾斜和水平样品的粗糙度较高。断裂分析表明,在部件核心和轮廓之间的垂直样品上有许多大于 100 微米的缺陷(图 12a 和 b)。这些缺陷在水平和 45° 样品上也可见,但数量较少。同样的缺陷也在显微照片上可见(图 12c)。因此,即使粗糙度和夹杂物也存在,起始点的根本原因是缺陷的存在