对确定疲劳裂纹扩展理论门槛值方法的评介

归纳介绍了确定疲劳裂纹扩展理论门槛值ΔKthT的方法 ,特别对利用疲劳裂纹扩展速率表达式 ,根据da/dN～ΔK试验数据外推确定ΔKthT 的三种方法作了较为详细的介绍 ,并用四套试验数据进行评估。结果显示 ,如果所采用的表达式能够正确反映近门槛值区域的疲劳裂纹扩展规律 ,且参与外推的试验数据中又包含了足够多的近门槛值区域的数据点 ,这类方法获得的结果是基本一致的。     

横向振动对钢板梁桥联结杆件疲劳应力的影响

列车过桥引起上承式钢板梁桥的横向振动，使上平纵联出现疲劳断裂。分析了杆件疲劳裂纹的形成，应用钢桥疲劳设计理论对其疲劳强度进行检算，确定了疲劳断裂的根本原因。     

用N—R模型预测微裂纹的疲劳扩展

本文讨论了用N-R模型预测做裂纹疲劳扩展的可行性，分别与铝锂合金，铜锌合金及16MnR钢的疲劳扩展的实验结果进行了比较，并提出了修正N-R模型的方法．     

疲劳裂纹扩展试验裂纹图像采集系统

针对目前金属疲劳裂纹扩展检测方法存在效率低、操作繁琐、精度不高，不能实现实时性等缺点，文章提出了基 于机器视觉的裂纹检测方法。根据金属疲劳裂纹扩展试验过程中裂纹图像的采集要求，设计了摄像头位置可自动调整 的疲劳裂纹图像采集系统，包括摄像头安装运动装置，裂纹图像采集装置以及摄像头运动控制系统。图像采集装置由高 分辨率黑白面阵CCD摄像头、光学镜头，光源照明装置和图像采集卡组成，前3者安装在摄像头支架上，与摄像头运动 装置相连。摄像头运动装置中的X，Y，，Z轴运动机构由步进电机带动滚珠导轨机构。在基于ARM技术的运动控制系统 的控制下摄像头可沿X，Y，，Z轴作高精度直线运动，实现和试件之间精确位置的调整。实验结果表明，所设计的系统可 采集到疲劳裂纹扩展试验过程中高清晰度、高分辨率的试件裂纹图像，满足下一步裂绞尺寸计算的要求；摄像头运动定 位精度可达到0. 02 mm，满足精确的系统聚焦、位置调整、跟踪采集的要求。     

带裂纹自增强与非自增强高压容器的疲劳对比试验及失效分析

本文通过对带裂纹的高压容器进行自增强与非自增强的内压疲劳对比试验,研究了自增强处理方法对带裂纹高压容器疲劳寿命的影响。试验结果表明,自增强处理不但提高了内壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命,而且在一定条件下也提高了内壁和外壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命。同时自增强处理也能显著提高筒体与平板封头连接焊缝的疲劳寿命。根据试验结果,文中也对高压容器的疲劳失效特点作了分析。     

有机玻璃表面裂纹疲劳扩展仿真研究

针对有机玻璃构件在服役过程中常因交变载荷而导致表面裂纹的产生和疲劳扩展,进而引起断裂的行为,课题组通过仿真研究来预测有机玻璃的表面裂纹疲劳扩展寿命。采用7点递增多项式法拟合疲劳裂纹扩展速率得到材料参数;基于裂纹尖端应力场分析软件,将穿透直裂纹测定的材料参数准确应用到表面裂纹的寿命预测上;采用表面裂纹疲劳扩展试验用于验证仿真结果。研究结果表明利用该方法预测的表面裂纹扩展寿命、裂纹扩展形貌与试验吻合较好。该项研究为有机玻璃结构的损伤容限设计提供了一定的参考。     

钢轨材质参数对疲劳裂纹萌生寿命影响的敏感性分析

以临界平面法疲劳裂纹萌生寿命预测方法为系统数学模型,采用单参数敏感性分析方法,分析了钢轨材质参数(弹性模量、泊松比、屈服强度和抗拉强度)对疲劳裂纹萌生寿命的影响,计算了各参数的敏感度因子.计算结果表明:疲劳裂纹萌生寿命对弹性模量和屈服强度最敏感,而对泊松比不敏感.这一计算结果与试验统计结果相吻合.通过敏感性分析,认为在确定钢轨材质参数取值时要对弹性模量、屈服强度和抗拉强度的准确性高度重视;提高材料的抗疲劳性能应从提高材料的屈服强度入手,建议规范中增加对钢轨材质屈服强度的要求.     

疲劳与断裂中细观损伤的群体响应

实验中观察到，在疲劳短裂纹损伤阶段，损伤累积由众多的短裂纹萌生和发展而构成。对于韧性材料裂纹起始，实验中观察到裂尖前方孔洞群体损伤累积．依据损伤以群体方式发生和发展的特征，分别采用裂纹数密度守恒和孔洞数密度守恒的分析方法，探讨了疲劳短裂纹和裂尖前方孔洞群体损伤的演化过程和损伤累积行为。     

含凹陷管道的完整性评价

针对凹陷引起的管道应力集中问题， 基于深度的评价准则已不能满足工程应用， 提出包含内检测、 噪声处理、 几何插值和应变求解的基于应变的评价流程。单纯凹陷对管道的剩余强度影响不大， 但与焊缝、 裂纹及划伤等其他种类缺陷联合作用时， 则可能加快管道的断裂失效， 可以采用弹塑性断裂理论对含裂纹和划伤凹陷进行剩余强度计算， 当凹陷位于焊缝时， 建议直接修复或替换。在内压波动影响下， 无约束凹陷的疲劳问题较为严重， 提出采用雨流计数法对管道的压力历程进行循环计数， 根据疲劳累积损伤理论确定管道的疲劳寿命或检修周期。通过对目前国外主要标准的分析和比较， 结合凹陷的自身特性， 提出了更加合理的管道凹陷完整性评价体系。     

铁道车辆轮轴裂纹检测及计算

研究了轮轴嵌入部內、外侧裂纹的检测方法,给出了考虑材质差、常数补偿的裂纹径向深度计算方法,设计了以单片机为核心的便携式数据处理装置。     

基于有限元方法的抽油杆管磨损量预测

针对在斜直井、定向井、水平井等井中采取有杆泵采油作业时,由于抽油杆屈曲以及井眼弯曲导致抽油杆严重偏磨的问题,建立了抽油杆动态行为有限元分析方法。利用能量法原理,将抽油杆发生偏磨时产生的摩擦功与金属磨损消耗的能量联系起来,确定了有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测模型,利用有限元分析得到的接触力可以定量分析杆管柱的磨损量。结果表明,有限元方法模拟效果较好,可用于预测井下杆管偏磨情况,对油田采取合理的防偏磨措施具有重要的指导意义。     

铝合金抽油杆柱深抽的初步研究

机抽井深抽是恢复油井产量行之有效的措施，为解决钢质杆深抽时驴头负荷、曲柄扭矩和杆柱应力过大的问题，我国西部某油田提出了使用铝合金抽油杆的设想。本主根据抽油杆柱设计理论导出了深抽杆柱各级下入深度的公式；对不同工艺参数配合下的计算结果进行了对比分析，对铝合金抽油杆柱用于深抽的可行性进行了初步研究。     

运动后疲劳的诊治

机体不能维持某一预定的运动强度称为疲劳。疲劳是由于长时间运动使体内能源物质被逐渐消耗而产生的。判断疲劳的依据主要是自我感觉和某些外部表现。每个运动者都必须掌握一定的科学恢复身体机能的方法。     

拱桥吊杆病害及桥面铺装无损更换标准研究

从桥梁事故灾害出发,重点分析了拱桥吊杆常见病害,对吊杆更换保证桥面铺装不开裂条件及控制方法进行了研究,提出了由正常使用设计荷载建立桥面铺装不开裂,控制桥面标高的计算方法。结合实际桥梁吊杆更换,按照此方法进行计算,得出了更换吊杆时桥面标高变化不超过10 mm的控制标准,经过实际工程应用,表明结果是合理和安全的。此研究为实现桥面铺装不开裂提供了理论依据。     

有杆抽油系统诊断方法研究与应用

以有杆抽油系统动力学行为分析为基础,将基础理论研究和应用技术有机地结合起来,建立了考虑悬挂系统弹性的直井和定向井有杆抽油系统诊断模型,研究了基于B/S（Brower/Server）模式的有杆抽油系统故障诊断方法,利用Internet技术和Web技术开发了相应的软件系统, 通过浏览器即可实现对有杆抽油系统快速、准确的故障诊断,并给出了诊断算例,诊断结果验证了该系统的有效性。基于B/S模式的有杆抽油系统故障诊断对避免井下作业的盲目性,提高系统效率,降低采油成本,实现油田企业信息化和提高油井的科学管理水平具有重要意义。     

纤维增强复合材料弹性常数测定的平面声波相速法研究

本文把纤维增强复合材料视为宏观均匀正交各向异性物体,应用平面声波的Christoffel方程求出平面声波的相速度与各弹性常数之间的关系式,若以实验方法测得平面声波的相速度,则可用这些关系式求出各弹性常数。作者根据这个原理,用实验方法测定了钢、玻璃钢、玻璃纤维——环氧、碳纤维——环氧四种材料的弹性常数,并与共振法进行比较。文末提出了此方法的某些特点,以及改进实验的设想。     

预应力混凝土箱梁桥顶板上的开裂问题

介绍了我国几座预应力混凝土箱梁桥顶板开裂的情况,结合沙洋汉江公路大桥的加固工程,分析了箱梁顶板的横向内力。通过实桥计算,发现日照温差在箱梁顶板上产生较大的横向温度应力,在工程设计中忽略该项应力的计算是不合理的。对在车轮荷载作用下的箱粱顶板横向弯曲问题,应用高阶有限条法进行数值分析,并与平面框架法的计算值作了比较,其结果有出入。本文就上述问题对预应力混凝土箱梁顶板开裂的原因进行探讨,对今后设计,提出了几点建议。     

二维声子晶体能带带隙与对称群的关系

用平面波展开法计算了由水柱体放入水银中所组成的二维声子晶体的能带结构．通过考虑4种对称程度不同的散射体和两种排列晶格,从不同的角度分析了对称性与声子带隙的关系．先采用调节散射体方位角度的方式来改变系统所构成的空间群．发现声予带隙的极大值和极小值都出现在空间群对称性最高时．然后找出不同填充率下的带隙极大值．结果表明．散射体形状和排列点阵所属点群对称性的升高均有利于大带隙的产生．     

预应力混凝土连续梁的非线性分析

采用分层法对预应力混凝土梁进行了非线性有限元分析，利用计算机数值计算方法，模拟预应力混凝土多跨连续梁的加载试验全过程，分析预应力混凝土梁的非线性特性，通过各层单元引入对应材料的非线性模型，并采用离散裂缝模型，能较正确地模拟预应力混凝土梁从弹性状态到极限状态的受力特性，算例表明该方法既能使混凝土非线性分析的结构模型得到简化，又能较好地预测预应力混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、正截面裂缝开展、荷载挠度曲线关系和钢筋及混凝土的应力变化过程，计算结果与试验结果吻合较好。     

纤维薄板对混凝土构件增强作用的有限元分析

利用纤维材料对混凝土构件进行修补加固以提高承载能力是一种正处在试用阶段的先进增强方法,它在楼房、桥梁的防裂设计、维修和补强方面有广泛的应用前景.本文利用有限元软件,探讨了带缺口的纤维薄板增强混凝土及素混凝土三点弯曲试件缺口端部应力分布,计算出了两种试件的开裂载荷.分析结果表明,纤维薄板对增强混凝土试件的开裂载荷有明显提高.