锈蚀钢构件安全评定指标初探 被引量：2

1

作者 钟宏伟 徐善华 +1 位作者 李军 孔正义 《水利与建筑工程学报》 2010年第2期6-8,44,共4页

钢结构在长期运行过程中,由于周围环境的影响,钢构件表面发生不同程度的锈蚀,当锈蚀程度达到一定量时,将对钢结构造成安全隐患。应用粗糙度理论对钢材表面点蚀进行了分析,采用一组低碳钢试件进行试验研究,首先对试件进行人工化学锈蚀,... 钢结构在长期运行过程中,由于周围环境的影响,钢构件表面发生不同程度的锈蚀,当锈蚀程度达到一定量时,将对钢结构造成安全隐患。应用粗糙度理论对钢材表面点蚀进行了分析,采用一组低碳钢试件进行试验研究,首先对试件进行人工化学锈蚀,除锈后再利用粗糙度检测仪对试件表面锈蚀情况进行检测。绘出了试件表面锈蚀坑轮廓图,提出了两种锈蚀坑缺陷面积的计算方法,初步提出了用缺口系数来描述锈蚀钢构件安全评价指标,该概念的提出为进一步研究锈蚀钢构件、乃至钢结构安全评定提供了一种新思路。 展开更多

关键词 锈蚀钢构件 安全评定 蚀坑 粗糙度 缺陷面积 缺口系数

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压弯载荷下焊趾表面裂纹工程萌生寿命预测 被引量：8

2

作者 黄小平 崔维成 石德新 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2002年第3期49-53,共5页

首先定义焊趾处从无裂纹到检测到表面裂纹长度达到 1.5mm时对应的循环次数为裂纹“工程萌生寿命”。给出了基于修正Neuber法并考虑焊接残余应力等影响的焊接结构焊趾裂纹工程萌生寿命计算方法。用成一定角度对接焊板试件和轴向加载获得... 首先定义焊趾处从无裂纹到检测到表面裂纹长度达到 1.5mm时对应的循环次数为裂纹“工程萌生寿命”。给出了基于修正Neuber法并考虑焊接残余应力等影响的焊接结构焊趾裂纹工程萌生寿命计算方法。用成一定角度对接焊板试件和轴向加载获得压弯组合应力 ,以 980钢板焊接件为试件 ,在压弯组合应力的作用下 ,对焊趾表面裂纹萌生寿命进行了实验研究 ,确定了焊趾处的疲劳缺口系数。该结果可用于疲劳热点部位的受力特征为压弯组合应力的潜艇耐压壳。 展开更多

关键词 压弯载荷 焊趾 疲劳缺口系数 压弯组合应力 萌生寿命 高强度钢 循环次数 裂纹 船舶 焊接结构 压力容器

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缺口应力集中对5083-H111铝合金超高周疲劳性能的影响 被引量：8

3

作者 闫桂玲 王弘 +1 位作者 康国政 董轩成 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期944-950,共7页

为正确评价超高周范围内带缺口的5083-H111铝合金疲劳强度的降低程度和疲劳强度对缺口的敏感程度，用20kHz的超声疲劳实验技术分别对漏斗形光滑试件、缺口（2种）试件进行了1065-10^10周次的对称拉压超声疲劳实验，并用扫描电镜分析了... 为正确评价超高周范围内带缺口的5083-H111铝合金疲劳强度的降低程度和疲劳强度对缺口的敏感程度，用20kHz的超声疲劳实验技术分别对漏斗形光滑试件、缺口（2种）试件进行了1065-10^10周次的对称拉压超声疲劳实验，并用扫描电镜分析了疲劳断口形貌．结果表明：在10^10周次内，光滑和缺口试件疲劳曲线分别表现出极限平台型和连续下降型特征，缺口显著降低了5083-H111铝合金的疲劳性能；绝大部分试件疲劳裂纹萌生于表面，断口上没有观察到“鱼眼”形貌特征．理论应力集中系数为1．94的试件疲劳弧线成凹形，理论应力集中系数为2．90的试件裂纹源分布在断口四周；不同的疲劳裂纹萌生机制使得缺口应力集中对疲劳性能的影响规律不同，对于只有一种表面裂纹萌生机制的5083-H111铝合金，超高周范围内疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数均随着疲劳寿命的增加而增加． 展开更多

关键词 5083-H111铝合金 超高周疲劳 疲劳断口 缺口应力集中 疲劳缺口系数 疲劳缺口敏感系数

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缺口应力集中对AL6061铝合金超高周疲劳性能的影响 被引量：3

4

作者 彭川 王弘 《四川轻化工大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期8-14,共7页

利用超声疲劳试验方法考察了AL6061铝合金缺口试样的疲劳强度,分别对板状光滑试样和缺口试样进行了105周次~1010周次范围内的对称疲劳试验。试验载荷为轴向拉压R=-1,加载频率为20 kHz,环境温度为室温,试验结果显示,在1010周次范围内光... 利用超声疲劳试验方法考察了AL6061铝合金缺口试样的疲劳强度,分别对板状光滑试样和缺口试样进行了105周次~1010周次范围内的对称疲劳试验。试验载荷为轴向拉压R=-1,加载频率为20 kHz,环境温度为室温,试验结果显示,在1010周次范围内光滑试样和缺口试样的S-N曲线都出现了极限平台型的特征,存在传统疲劳理论定义的疲劳极限,且试样的疲劳性能随着应力集中系数的增加而降低。大多数试样疲劳裂纹萌生于表面,但随着疲劳周次的增加,AL6061铝合金疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数增加。理论应力集中系数为2.54的试样其疲劳缺口敏感系数为0.89,理论应力集中系数为3.27的试样其疲劳缺口敏感系数为0.82,疲劳缺口敏感系数接近1,表明AL6061铝合金具有非常高的缺口敏感性,在实际工程应用中,须充分考虑应力集中对该材料及相应结构疲劳强度的影响。 展开更多

关键词 超高周疲劳 AL6061铝合金 应力集中系数 疲劳缺口系数 疲劳缺口敏感系数

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考虑热点应力梯度的焊接接头疲劳评定 被引量：6

5

作者 彭凡 姚云建 顾勇军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第22期65-69,共5页

研究热点应力梯度对焊接接头疲劳评定的影响。基于Taylor的临界距离理论并结合有限元计算得到十字接头与T形接头的疲劳切口系数,预测主板受拉压和弯曲加载时的疲劳强度差异,与试验结果吻合。将板状焊接接头的热点应力分解为膜应力与弯... 研究热点应力梯度对焊接接头疲劳评定的影响。基于Taylor的临界距离理论并结合有限元计算得到十字接头与T形接头的疲劳切口系数,预测主板受拉压和弯曲加载时的疲劳强度差异,与试验结果吻合。将板状焊接接头的热点应力分解为膜应力与弯曲应力,当量化其中的弯曲应力成分以考虑应力梯度的影响,由此定义有效热点应力。十字接头与直角角接接头的分析结果表明,由有效热点应力表述的疲劳切口系数与接头类型以及加载方式基本无关,主板的厚度效应预测可由现有的幂律型关系给出。对多组焊接结构的疲劳数据进行重新分析,结果表明,以有效热点应力作为控制应力时,可望用一条S-N曲线表述不同加载方式下多种焊接结构的疲劳数据,且离散度减小。 展开更多

关键词 焊接接头 疲劳评定 热点应力 应力梯度 疲劳切口系数

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直升机关键金属TB6钛合金的划伤、冲击缺陷容限性能 被引量：4

6

作者 刘晓丰 田雅馨 +1 位作者 邹静 张建波 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第29期349-355,共7页

对钛合金TB6材料的划伤和冲击两种典型缺陷容限性能进行了研究。设计了无缺陷、预制划伤和预制冲击缺陷的板状试样并开展了成组法和升降法疲劳试验。试验结果表明,两种缺陷均会导致钛合金的疲劳性能下降,且下降程度随着缺陷深度的增加... 对钛合金TB6材料的划伤和冲击两种典型缺陷容限性能进行了研究。设计了无缺陷、预制划伤和预制冲击缺陷的板状试样并开展了成组法和升降法疲劳试验。试验结果表明,两种缺陷均会导致钛合金的疲劳性能下降,且下降程度随着缺陷深度的增加而增大。断口观察表明疲劳源在两种缺陷情况中均倾向于在缺陷底部萌生,但由于冲击缺陷底部在预制时会产生一定塑性区,其疲劳断口形貌与划伤缺陷呈现明显不同的特征。与采用升降法试验测得的疲劳极限相比,采用成组法数据进行S-N曲线拟合推导得到疲劳极限在两种缺陷情况中均偏安全。最后在此基础上运用二次表达式和指数表达式拟合了疲劳缺口系数Kf与理论应力集中系数Kt之间的关系,通过分析发现二次表达式仅对划伤缺陷具有较好的精度,指数关系表达式对两种缺陷均有较好的精度。通过本研究工作,得到了TB6钛合金的划伤、冲击缺陷容限性能,并得到了一种适用于Kf-Kt关系描述的指数表达式。 展开更多

关键词 钛合金 划痕缺陷 冲击缺陷 疲劳缺口系数 Kf-Kt关系

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M6.8级普通螺栓应力集中有限元分析

7

作者 刘勇 商文念 +1 位作者 刘建秋 魏珍中 《山西建筑》 2017年第28期47-48,共2页

针对避雷针结构中法兰连接节点常用的M6.8级5种直径的普通螺栓,采用有限元软件Abaqus对其进行数值模拟。数值模拟结果表明:5种规格螺栓具有相似的应力分布规律,即在螺纹截面边缘处应力最大;5种规格螺栓的理论应力集中系数K_t=4.61~5.72... 针对避雷针结构中法兰连接节点常用的M6.8级5种直径的普通螺栓,采用有限元软件Abaqus对其进行数值模拟。数值模拟结果表明:5种规格螺栓具有相似的应力分布规律,即在螺纹截面边缘处应力最大;5种规格螺栓的理论应力集中系数K_t=4.61~5.72,疲劳缺口系数K_f=3.18~3.62,且均随着螺栓直径的增加而递减。 展开更多

关键词 M6.8级 普通螺栓 应力集中 有限元分析 疲劳缺口系数

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高强度螺栓疲劳缺口系数的有限元分析 被引量：26

8

作者 雷宏刚 裴艳 刘丽君 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第A01期49-53,81,共6页

螺栓球节点网架结构在悬挂吊车作用下的疲劳是工程界和学术界关注的热点,该结构的疲劳关键是高强度螺栓的疲劳。该文借助ANSYS有限元软件;选取常用的M14、M20、M24、M30、M33、M39、M52、M60共8种规格40Cr制高强度螺栓为分析对象;采用2... 螺栓球节点网架结构在悬挂吊车作用下的疲劳是工程界和学术界关注的热点,该结构的疲劳关键是高强度螺栓的疲劳。该文借助ANSYS有限元软件;选取常用的M14、M20、M24、M30、M33、M39、M52、M60共8种规格40Cr制高强度螺栓为分析对象;采用20节点的SOLID95单元类型进行三维实体建模;在重点定量探讨螺栓直径、螺纹升角、螺纹牙根圆角半径及螺栓球四个主要影响因素的基础上,建立了适用于各种规格高强度螺栓疲劳缺口系数的通用计算公式,数值区间为4.35―4.89。该文的研究结论揭示了应力集中和疲劳源的关系,为进一步以热点应力或热点应力幅为参量建立螺栓球节点网架结构疲劳计算方法奠定了理论基础。 展开更多

关键词 高强度螺栓 螺栓球节点网架结构 应力集中 疲劳缺口系数 ANSYS

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超深井小钻工具接头螺纹结构研制与应用 被引量：7

9

作者 练章华 梁红军 +3 位作者 施太和 卢强 王延民 冯少波 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期160-165,共6页

为适应塔里木油田深井和超深井勘探与开发的恶劣工况,同时针对其深井、超深井小钻工具的疲劳失效问题,研制了一种特殊螺纹(TMXT36)结构的超深井小钻工具,该特殊螺纹结构减少了每英寸的牙数,加长了外螺纹接头最末完全扣到外台肩的距离,... 为适应塔里木油田深井和超深井勘探与开发的恶劣工况,同时针对其深井、超深井小钻工具的疲劳失效问题,研制了一种特殊螺纹(TMXT36)结构的超深井小钻工具,该特殊螺纹结构减少了每英寸的牙数,加长了外螺纹接头最末完全扣到外台肩的距离,比常规的螺纹多设计了3扣,减小其刚性,增加了弹性,从而提高其抗疲劳寿命(2.5倍);该螺纹结构将扣根的最大应力转移到了接触面较宽的螺纹导向面上,降低了螺纹根部的疲劳缺口敏感系数(3.5)。该特殊螺纹与油田现有的NC38、TX60和TH90螺纹有限元对比分析得出:TMXT36的应力集中系数和其疲劳缺口敏感系数为最小,其抗疲劳寿命比其他螺纹接头提高了2.5倍,其试制成品在塔里木油田得到了应用和验证。 展开更多

关键词 超深井 小钻工具 TMXT36螺纹 疲劳缺口敏感系数 有限元

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汽轮机用叶片0Cr17Ni4Cu4Nb钢的组织和性能的研究

10

作者 郎雪琴 房永顺 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第1期79-80,44,共3页

通过对0Cr17Ni4Cu4Nb钢进行1040℃固溶和620℃时效热处理,检测该状态下材料的缺口敏感系数、650℃抗高温氧化性、磁导率、热导率、微观组织等相关理化检验,以期达到对该钢更多深层次的了解,掌握该钢的相关物理参数,利于发挥材料特有的... 通过对0Cr17Ni4Cu4Nb钢进行1040℃固溶和620℃时效热处理,检测该状态下材料的缺口敏感系数、650℃抗高温氧化性、磁导率、热导率、微观组织等相关理化检验,以期达到对该钢更多深层次的了解,掌握该钢的相关物理参数,利于发挥材料特有的物理属性,以期拓展材料的使用范围。 展开更多

关键词 马氏体型时效不锈钢 缺口敏感系数 650℃抗氧化性能 磁导率 热导率

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两种缺口Q420钢的低温断裂韧度 被引量：5

11

作者 张亚军 马建坡 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1014-1017,共4页

结合工程应用背景,采用Q420桥梁用钢板,加工成W/B=2、S/W=5的非标准三点弯曲试样,通过线切割和线切割后预制疲劳裂纹两种方式得到相同长度的初始缺口,对其-30℃的低温断裂韧度进行试验研究,分析比较两种缺口试样断裂韧度测试条件值Kq和... 结合工程应用背景,采用Q420桥梁用钢板,加工成W/B=2、S/W=5的非标准三点弯曲试样,通过线切割和线切割后预制疲劳裂纹两种方式得到相同长度的初始缺口,对其-30℃的低温断裂韧度进行试验研究,分析比较两种缺口试样断裂韧度测试条件值Kq和强度比Rsb,评价具有以上两种缺口时材料对脆性失稳扩展的不同抵抗能力,并求得相应的缺口修正系数;最后,从试样的P—V曲线图和断口分析其中的原因。试验分析结果为Q420钢的具体工程应用提供依据。 展开更多

关键词 非标三点弯曲试样 缺口 断裂韧度条件值 强度比 缺口修正系数

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基于相关分析的对接接头缺口应力集中系数不确定性研究

12

作者 甄春博 刘宇臣 +2 位作者 田子安 邢世柱 刘社文 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期135-140,150,共7页

针对对接接头焊缝形状变化引起的缺口应力集中系数不确定性问题,基于参数化有限元分析和相关性分析进行研究。焊缝几何形状的不确定性由引入控制点的几何变化进行模拟,并基于仿真实验生成的大量测试数据样本计算控制点间的相关性,通过... 针对对接接头焊缝形状变化引起的缺口应力集中系数不确定性问题,基于参数化有限元分析和相关性分析进行研究。焊缝几何形状的不确定性由引入控制点的几何变化进行模拟,并基于仿真实验生成的大量测试数据样本计算控制点间的相关性,通过蒙特卡洛模拟获得大量随机焊缝数据。在缺口应力法基础上,使用ANSYS进行参数化建模,建立引入焊缝形状不确定性的对接接头有限元模型,对对接接头焊趾处的缺口应力集中系数进行研究,得到不同缺陷等级下的分布规律,总结了焊缝形状不确定性对缺口应力集中系数的影响。在此基础上,基于得到的大量实验数据建立焊缝几何参数的一阶响应面模型。结果表明:缺口应力集中系数与焊趾倾角及焊缝高度呈正相关,与焊缝宽度呈负相关,其中,焊趾倾角的影响最大,焊缝高度的影响最小。 展开更多

关键词 对接接头 缺口应力集中系数 不确定性 相关分析 蒙特卡洛模拟

原文传递

钛合金试样无效断裂分析

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作者 张亚军 梁健 《材料开发与应用》 CAS 2000年第4期31-34,共4页

对钛合金条件疲劳极限测定中的无效断裂试样进行了分析。分析结果表明 ,对于疲劳缺口敏感系数较大的金属材料 ,夹持力不宜过大 ;同时 ,对于圆形横截面试样 ,可以靠增加夹持部分与最大应力处的横截面面积之比D2 d2 来减轻或消除夹持力... 对钛合金条件疲劳极限测定中的无效断裂试样进行了分析。分析结果表明 ,对于疲劳缺口敏感系数较大的金属材料 ,夹持力不宜过大 ;同时 ,对于圆形横截面试样 ,可以靠增加夹持部分与最大应力处的横截面面积之比D2 d2 来减轻或消除夹持力对疲劳性能检测结果的影响。对于本试验中的钛合金材料 ,当D2 d2不小于 3 .5时 ,试样发生有效断裂。 展开更多

关键词 条件疲劳极限 夹持力 钛合金 无效断裂试验

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