斷裂力學(xué)在焊接結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展中的應(yīng)用

疲勞失效是船舶結(jié)構(gòu)失效的主要形式,由于船舶結(jié)構(gòu)長期處于海浪、洋流等變應(yīng)力載荷作用下,導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力集中和疲勞破壞。為了提高船體結(jié)構(gòu)的使用壽命,改善船舶質(zhì)量,對船舶結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞評估非常有必要。本文系統(tǒng)的介紹了機(jī)械結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度評估方法和斷裂力學(xué)理論,在有限元分析軟件ansys平臺上建立了船舶中部肋板的有限元模型,并基于斷裂力學(xué)對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析仿真。本研究提高了船舶結(jié)構(gòu)疲勞評估的精度,有利于延長船舶的使用壽命,降低船體維護(hù)成本。

疲勞失效是船舶結(jié)構(gòu)失效的主要形式,由于船舶結(jié)構(gòu)長期處于海浪、洋流等變應(yīng)力載荷作用下,導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力集中和疲勞破壞。為了提高船體結(jié)構(gòu)的使用壽命,改善船舶質(zhì)量,對船舶結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞評估非常有必要。本文系統(tǒng)的介紹了機(jī)械結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度評估方法和斷裂力學(xué)理論,在有限元分析軟件ansys平臺上建立了船舶中部肋板的有限元模型,并基于斷裂力學(xué)對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析仿真。本研究提高了船舶結(jié)構(gòu)疲勞評估的精度,有利于延長船舶的使用壽命,降低船體維護(hù)成本。

隨機(jī)載荷作用下的疲勞破壞是起重機(jī)焊接箱形梁的主要破壞形式之一。本文根據(jù)試驗(yàn)和研究成果,總結(jié)了橋門式起重機(jī)焊接箱形梁的各項(xiàng)疲勞參數(shù)取值。同時以等幅載荷疲勞裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展階段的計(jì)算公式為基礎(chǔ),針對起重機(jī)承受隨機(jī)載荷的特點(diǎn),利用均方根法對隨機(jī)載荷進(jìn)行等效處理,提出估算橋門式起重機(jī)焊接箱形梁的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的方法。

介紹了疲勞斷裂力學(xué)中的paris公式,并將其運(yùn)用于含反射裂縫的瀝青混凝土路面的疲勞壽命預(yù)測.對paris公式中的參數(shù)a,n選取方法進(jìn)行了闡述,通過數(shù)據(jù)擬合建立了縫端強(qiáng)度因子與裂縫長度的函數(shù)關(guān)系,利用數(shù)值積分求得了面層疲勞壽命.文中還對疲勞壽命的影響因素:面層模量,面層厚度,基層模量進(jìn)行了分析

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斷裂力學(xué)是固體力學(xué)的一個分支,對于金屬冶煉,材料科學(xué)以及航空、機(jī)械、土木工程等各工程技術(shù)部門都產(chǎn)生了重大影響,本文將介紹斷裂力學(xué)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁及混凝土結(jié)構(gòu)中的基本應(yīng)用.

敘述了斷裂力學(xué)形成過程和發(fā)展,簡要介紹了計(jì)算斷裂力學(xué)理論,并通過與橋梁工程實(shí)踐相結(jié)合,介紹斷裂力學(xué)在橋梁工程中的應(yīng)用.

斷裂力學(xué)在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用——斷裂力學(xué)是在實(shí)踐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來研究帶裂紋材料或結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及裂紋擴(kuò)展規(guī)律的～門新興力學(xué)學(xué)科。本文通過對斷裂力學(xué)的論述講解了其在混凝土的結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，以及“阻”、“放”、“抗”裂紋控制思想所取得的成果。

金屬鑄鍛焊技術(shù)casting·forging·welding2010年9月 hotworkingtechnology2010,vol.39,no.17 高強(qiáng)度橋梁鋼焊接接頭疲勞裂紋擴(kuò)展速率的研究 賈坤寧，王海東，姜秋月 （長春工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院，吉林長春130012） 摘要：利用高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)對高強(qiáng)度橋梁鋼的母材、熱影響區(qū)和焊縫的疲勞裂紋擴(kuò)展速率進(jìn)行了測定，并結(jié)合疲勞 擴(kuò)展斷口分析各部位疲勞裂紋擴(kuò)展快慢的原因。結(jié)果表明，高強(qiáng)度橋梁鋼焊接接頭中焊縫裂紋擴(kuò)展速率最低，抗疲勞裂紋 擴(kuò)展能力最高；母材疲勞裂紋擴(kuò)展速率最高，抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力最差；熱影響區(qū)介于二者之間。焊縫的疲勞斷裂模式是以 穿晶斷裂為主，母材是以沿z字形路徑擴(kuò)展的沿晶斷裂為主，熱影響區(qū)則介于兩者之間。 關(guān)鍵詞：橋梁鋼；焊接接頭；疲勞裂紋擴(kuò)展速率 中圖分類號：tg40

本文中著重的分析了斷裂力學(xué)的發(fā)展過程以及斷裂力學(xué)在水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，同時在以上兩方面的分析中，筆者還進(jìn)行了斷裂力學(xué)在水工設(shè)計(jì)中影響因素的分析。筆者希望本文中對斷裂力學(xué)在水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析，能在具體的水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中作為參考

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研究了大規(guī)格ta5鈦合金熱軋環(huán)材的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值δkth與疲勞裂紋擴(kuò)展速率da/dn之間的關(guān)系。結(jié)果表明,δkth值可由近門檻區(qū)的da/dn表達(dá)式直接按定義da/dn值算,而無需進(jìn)行繁瑣的試驗(yàn)測定。這一結(jié)果同樣適用于β區(qū)加熱熱軋ta5鈦合金板材。

為研究厚板的原始焊接板厚及取樣位置對疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響規(guī)律,完成了14mnnbq鋼5種原始焊接板厚(40mm、50mm、60mm、80mm和100mm),共計(jì)30個疲勞試件的裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法回歸處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),得到了在給定置信水平下的5組da/dn-δk曲線以及paris公式的擬合值參量,同時還得到了100mm厚板不同取樣部位的da/dn-δk曲線。結(jié)果表明:隨著原始焊接板厚的增加,疲勞裂紋擴(kuò)展速率也在加大;受取樣位置的影響,表面試件比中部試件的疲勞裂紋擴(kuò)展速率快。

冰工程對于斷裂力學(xué)是一個相對較新的應(yīng)用領(lǐng)域.對不同工程領(lǐng)域中廣泛存在的涉冰斷裂力學(xué)問題進(jìn)行了列舉歸納,然后從冰的自然特性諸方面論證了冰工程分析中引入斷裂力學(xué)方法的必要性及其適用性,最后綜述了主要的研究成果和進(jìn)展.

腐蝕疲勞是一種由疲勞應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同引起的材料損傷，利用掃描電子顯微鏡原位觀測技術(shù)對于預(yù)腐蝕ld10cz鋁合金進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明腐蝕損傷強(qiáng)烈影響鋁合金的疲勞裂紋擴(kuò)展行為。

考慮凍土自身存在的各種缺陷及凍脹力的作用和影響,應(yīng)用斷裂力學(xué)理論與方法,研究凍土破壞的機(jī)理,建立了凍土斷裂力學(xué)破壞準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則適用于脆性破壞并在小范圍屈服條件下的凍土。對于凍土地基臨塑荷載的確定以及在較低負(fù)溫下的地基基礎(chǔ)的破壞問題,該準(zhǔn)則也是適用的。通過實(shí)際凍土工程問題的應(yīng)用表明,凍土斷裂破壞準(zhǔn)則符合凍土的實(shí)際和特點(diǎn),是有效的。

本文根據(jù)作者自己多年工作經(jīng)驗(yàn),列舉了個實(shí)例,證明了斷裂力學(xué)在工程實(shí)踐中的實(shí)用性與科學(xué)性。

第三章玻璃、斷裂力學(xué)及玻璃結(jié)構(gòu) 第一節(jié)玻璃 玻璃是一種均質(zhì)的材料，一種固化的液體，分子完全任意排列。 由于它是各種化學(xué)鍵的組合，因此沒有化學(xué)公式。玻璃沒有熔點(diǎn)，當(dāng) 它被加熱時，會逐漸從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兴苄缘酿べ|(zhì)狀態(tài)，最后成 為一種液體狀態(tài)。與其他那些因測量方向不同而表現(xiàn)出不同特性的晶 體相比，玻璃表現(xiàn)了各向同性，即它的性能不是由方向決定的。當(dāng)前 用于建筑的玻璃是鈉鈣硅酸鹽玻璃。生產(chǎn)過程中，原材料要被加熱到 很高的溫度，使其在冷卻前變成黏性狀態(tài)，再冷卻成形。 3.1.1玻璃的力學(xué)性能 常溫下玻璃有許多優(yōu)異的力學(xué)性能：高的抗壓強(qiáng)度、好的彈性、 高的硬度，莫氏硬度在5～6之間，用一般的金屬刻化玻璃很難留下 痕跡，切割玻璃要用硬度極高的金剛石?？箟簭?qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高數(shù)倍。 常用玻璃與常用建筑材料的強(qiáng)度比較如下： 玻璃鋼（q235）鑄鐵水泥 抗壓強(qiáng)度（mpa）630～1260

第三章玻璃、斷裂力學(xué)及玻璃結(jié)構(gòu) 第一節(jié)玻璃 玻璃是一種均質(zhì)的材料，一種固化的液體，分子完全任意排列。 由于它是各種化學(xué)鍵的組合，因此沒有化學(xué)公式。玻璃沒有熔點(diǎn)，當(dāng) 它被加熱時，會逐漸從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兴苄缘酿べ|(zhì)狀態(tài)，最后成 為一種液體狀態(tài)。與其他那些因測量方向不同而表現(xiàn)出不同特性的晶 體相比，玻璃表現(xiàn)了各向同性，即它的性能不是由方向決定的。當(dāng)前 用于建筑的玻璃是鈉鈣硅酸鹽玻璃。生產(chǎn)過程中，原材料要被加熱到 很高的溫度，使其在冷卻前變成黏性狀態(tài)，再冷卻成形。 3.1.1玻璃的力學(xué)性能 常溫下玻璃有許多優(yōu)異的力學(xué)性能：高的抗壓強(qiáng)度、好的彈性、 高的硬度，莫氏硬度在5～6之間，用一般的金屬刻化玻璃很難留下 痕跡，切割玻璃要用硬度極高的金剛石?？箟簭?qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高數(shù)倍。 常用玻璃與常用建筑材料的強(qiáng)度比較如下： 玻璃鋼（q235）鑄鐵水泥 抗壓強(qiáng)度（mpa）630～1260

. 頁腳 第三章玻璃、斷裂力學(xué)及玻璃結(jié)構(gòu) 第一節(jié)玻璃 玻璃是一種均質(zhì)的材料，一種固化的液體，分子完全任意排列。 由于它是各種化學(xué)鍵的組合，因此沒有化學(xué)公式。玻璃沒有熔點(diǎn)，當(dāng) 它被加熱時，會逐漸從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兴苄缘酿べ|(zhì)狀態(tài)，最后成 為一種液體狀態(tài)。與其他那些因測量方向不同而表現(xiàn)出不同特性的晶 體相比，玻璃表現(xiàn)了各向同性，即它的性能不是由方向決定的。當(dāng)前 用于建筑的玻璃是鈉鈣硅酸鹽玻璃。生產(chǎn)過程中，原材料要被加熱到 很高的溫度，使其在冷卻前變成黏性狀態(tài)，再冷卻成形。 3.1.1玻璃的力學(xué)性能 常溫下玻璃有許多優(yōu)異的力學(xué)性能：高的抗壓強(qiáng)度、好的彈性、 高的硬度，莫氏硬度在5～6之間，用一般的金屬刻化玻璃很難留下 痕跡，切割玻璃要用硬度極高的金剛石。抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高數(shù)倍。 常用玻璃與常用建筑材料的強(qiáng)度比較如下： 玻璃鋼（q235）鑄鐵水泥 抗壓強(qiáng)度 （mpa） 63

da/dn-dk曲線及疲勞裂紋擴(kuò)展壽命——研究問題：含裂紋體的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律，　　疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測方法?！　⊙芯克悸?-　　斷裂力學(xué)法-裂紋尖端的控制參量k-循環(huán)載荷作用下的裂紋擴(kuò)展速率

焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度是焊接結(jié)構(gòu)完整性的重要保證。焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度取決于整體結(jié)構(gòu)構(gòu)造及接頭特征等因素,焊接結(jié)構(gòu)的疲勞評定需要考慮焊接接頭類型及局部力學(xué)行為等不同結(jié)構(gòu)層次的作用。目前已發(fā)展了名義應(yīng)力評定方法、結(jié)構(gòu)應(yīng)力評定方法、局部應(yīng)力應(yīng)變評定方法和斷裂力學(xué)評定方法。