恒定载荷试验 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 减荷试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 恒定应力试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 荷载类型的重要性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 疲劳裂纹扩展速率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
现有的关于裂纹止裂的争议与标准无关(方程 3A 和 3B),而是由于动态分析的缺乏以及对 、 和 的相对贡献的不确定性。dA dA dA 在 SSC-242 [3] 中,Kanninen 对有限尺寸楔形载荷矩形 DCB 试件的扩展和止裂进行了完全动态分析。该分析表明,动能释放率 - dTD 与该试件扩展后期的应变能释放率 - dUD 相当。还发现 - dUD 和静态计算值之间存在很大差异,看来动态效应一般不能忽略。
描述了“3”ABsTnAcT 实验,揭示了 Fe-3Si 钢和普通碳钢板中缺口和裂纹前塑性区的三维特征。这些将平面应力状态定义为施加应力和板强度的函数。它们还为 DM(Dugdale - Muskhelishvili)模型作为平面应力下裂纹的试验性弹塑性解决方案提供了理论依据。描述了一种考虑加工硬化和速率敏感塑性变形的方法的改进方法。这样,无缺口拉伸性能(应力-应变曲线和面积减小)可用于计算塑性区尺寸、裂纹尖端位移和应变、裂纹延伸应力和断裂韧性,与实验结果一致。最后,该方法扩展到延性裂纹扩展,并用于计算
lished。数据来自已出版文献和航空航天公司提供的未出版报告。疲劳和疲劳裂纹扩展分析仅限于在室温下对空气中的样品进行恒幅载荷或应变循环所获得的信息。断裂韧性数据来自中心裂纹拉伸板、部分穿透裂纹样品和紧凑拉伸样品的测试。使用最小二乘回归方法在统计基础上分析疲劳和疲劳裂纹扩展数据。使用反双曲正切函数将独立变量与因变量关联起来。对于疲劳,使用等效应变参数来解释应力比效应并将其视为独立变量,而将循环疲劳寿命视为因变量。有效应力强度
随着钢材强度越来越高、船体受力越来越大,必须采取更多的预防措施来防止断裂。现有方法已经能够确定安全的应力水平/缺陷尺寸组合,前提是缺陷嵌入在标准质量的材料中。然而,这种 LS 并不是唯一的故障源。更可能的来源是位于低韧性非典型区域(如焊缝的热影响区)的裂纹。这样的缺陷将变得不稳定,并在更低的应力水平下开始扩展。那么问题是:从“坏区域”出现的裂纹在到达周围的“好(标准质量)材料”时会被阻止吗?裂纹阻止设计的概念并不新鲜。Pellini 和他在 NRL(l) 的同事多年来一直倡导“裂纹阻止”理念。现在需要的是更精确地描述钢材的止裂能力——类似于佩里尼的FAD(断裂分析图),但要考虑在不同应力水平下被母材和连续焊接影响区域止裂的运行裂纹长度。
式中,t为钢材厚度,MS为低碳钢,HT为高强度钢。船体结构钢分为普通厚度钢和高强度钢。普通强度钢按质量分为A、B、C、D四个等级;高强度钢分为AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36两个强度等级和三个质量等级。
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摘要 金属梁广泛用于汽车行业和机械部件。它们的一些应用包括内燃机的连杆、轴、车轴和齿轮、桥梁结构构件以及机器部件。它们中的大多数在其使用寿命内都会经历各种负载条件,这些负载条件可能会引发裂纹并导致裂纹扩展。这些力可能是拉伸、压缩、内部压力、弯曲或所有这些力的任何组合。裂纹扩展的监测和建模对于机器和结构的稳定性和安全性是必不可少的。基于有限元的二维裂纹扩展模拟器软件 Ansys14.0 用于二维梁中的扩展。在铝梁上进行四点弯曲试验实验并观察裂纹扩展行为。比较了这两个观察结果,即来自 Ansys 和实验的结果。在这项研究中,我们尝试使用指数模型在单边缺口 (SEN) 裂纹梁中开发一种故障预测方法。将预测结果与实验裂纹扩展数据进行了比较。观察结果表明,模型得到的结果与实验数据高度一致。关键词:- SEN
在航空航天工业中,疲劳裂纹扩展对飞机结构机械装配设计构成了严重威胁。在这些结构中,裂纹扩展是一个需要认真处理的问题,因为除了经济损失之外,还会影响人员生命安全。疲劳裂纹扩展 (FCG) 速率是在恒定振幅载荷作用下,裂纹随循环数增长的速率。分析曲线后发现,应力强度因子 (SIF) 范围“ ∆𝐾 ”与 FCG 速率“ 𝑑𝑎 𝑑𝑁 ⁄ ”之间的相关性呈偏离线性关系,曲线的区域 II 也称为巴黎区域。经验公式方法不能令人满意地处理线性因子。与之前的方法相比,机器学习算法凭借其出色的学习能力和灵活性,能够更好地处理非线性问题。在本研究工作中,利用基于遗传算法、爬山算法和模拟退火算法的优化神经网络来预测 FCG 率。通过对 2324-T39、7055-T7511 和 6013-T651 等不同航空铝合金进行测试,验证了所提出的技术。通过基于模拟退火的优化神经网络,对铝合金 6013-T651 的最小预测 MSE 为 1.0559 × 10 −9。此外,结果与实验过程中设想的数据非常吻合。
对电子束粉末床熔合 (PBF-EB) 和激光粉末床熔合 (PBF-LB) Inconel 718 的疲劳裂纹扩展行为进行了比较研究。PBF-EB Inconel 718 的裂纹遵循穿晶路径,扩展速度更快,而 PBF-LB 的裂纹遵循沿晶和穿晶路径的组合,其扩展速度较慢,与锻造对应物相当。PBF-EB Inconel 718 中的主疲劳裂纹在微观尺度上呈现锯齿状路径,由于加工硬化率非常低,裂纹表面附近有密集的滑移痕迹。基于裂纹尖端场的数字图像相关 (DIC) 分析,可以使用应变能密度标准成功预测 PBF-EB Inconel 718 中的疲劳裂纹锯齿路径,该标准规定裂纹扩展遵循从裂纹尖端到弹塑性边界的最小距离方向。对于 PBF-LB Inconel 718,主要的疲劳裂纹在低 Δ K 时是直的,但在中和高 Δ K 范围内发生严重偏转。初始晶间裂纹和主裂纹路径偏转之间存在明显的相关性。这表明,一旦裂纹尖端周围塑性区的累积损伤达到临界值,晶间裂纹就会形成疲劳裂纹的新前沿,导致主裂纹路径偏转。基于DIC的裂纹尖端场分析得出的弹塑性断裂力学参数rp和ΔCTOD可以定性预测PBF-LB Inconel 718的较低裂纹扩展速率。