动态断裂性能论文-李强,林元华,武治强,孙永兴,邢希金

动态断裂性能论文-李强,林元华,武治强,孙永兴,邢希金

导读:本文包含了动态断裂性能论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:钻柱,冲击疲劳,冲击功,抗疲劳断裂性能

动态断裂性能论文文献综述

李强,林元华,武治强,孙永兴,邢希金[1](2019)在《一种钻柱动态疲劳断裂性能测试装置的研制及其测试结果分析》一文中研究指出针对钻进过程中钻柱承受交变应力、振动冲击载荷的恶劣工况,研制出模拟钻柱多冲疲劳断裂的测试评价装置,对广泛应用的S135钻杆材料进行了系统的测试研究。结果表明:与单次冲击的夏比冲击功指标相比,多冲动态断裂累积能量指标测试数据波动小、可靠性更好;钻杆加厚过渡带相比管体刺穿、断裂严重,其重要原因之一是该部位材料材质分布不均匀、各向异性严重;随单次冲击功增大,钻杆材料的多冲动态断裂次数呈指数式递减,类似疲劳失效的S-N曲线。(本文来源于《石油工业技术监督》期刊2019年08期)

钟红,马振洲,胡少伟,范向前[2](2019)在《混凝土/花岗岩界面动态断裂性能的轴拉试验研究》一文中研究指出为研究混凝土和花岗岩界面断裂的加载应变率效应,利用MTS试验机对带有双边预制裂缝的花岗岩试件、混凝土试件和混凝土/花岗岩复合试件等叁种试件进行了轴向拉伸试验。通过裂缝张开口位移进行控制,获得了不同应变率(10~(-6)~10~(-3) s~(-1))下的荷载-裂缝张开口位移曲线,据此计算了荷载上升段的吸能能力,并基于结构动力分析和断裂力学、界面力学理论获得了试件的断裂韧度;结果表明,叁类试件的断裂面形态随着应变率的变化呈现不同的特征,叁者的峰值荷载、吸能能力和断裂韧度均随应变率的提高而增加。对叁类试件断裂特性在中低应变率范围内的率效应机理进行了分析,对比了准脆性材料界面断裂与母材断裂率效应的异同。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年11期)

佟有志,祝国川,李明原,刘洪雷,刘显东[3](2018)在《7B52铝合金动态力学性能及断裂行为研究》一文中研究指出通过对7B52铝合金进行动态压缩实验和准静态拉伸试验,结合微观组织的OM、SEM和TEM分析,研究了应变速率和取向对7B52铝合金准静态和动态力学性能及断裂行为的影响。结果表明:随着应变速率的升高,7B52铝合金流变应力呈现出先升高后降低的趋势;同一应变速率下,轧向(L向)强度均大于横向(T向)。7B52铝合金准静态加载时为穿晶韧性断裂机制。动态加载时,7B52铝合金内形成了绝热剪切带,剪切带内发生了以晶粒转动为机制的动态再结晶,断裂机制为沿晶脆性断裂。(本文来源于《铝加工》期刊2018年04期)

朱华挺,戚承志,姜锡权,孙友杰[4](2018)在《岩石动态断裂性能的Ⅱ型能量型尺寸效应与应变率效应研究》一文中研究指出目前对Ⅱ型能量型尺寸效应与应变率效应的物理本质还没有解释清楚.利用霍普金森压杆系统(SHPB)对一种带预制裂纹的半巴西圆盘岩石试件进行加载,对比不同试件尺寸和不同应变率情况下试件的起裂韧度,探究岩石材料动态Ⅱ型尺寸效应和应变率效应的规律.结果表明:岩石起始断裂韧度随着加载速度的增大,近似呈线性增大,表现出明显的应变率效应;在相同的加载速度情况下,岩石的起始断裂韧度随着试件的尺寸增大而增加,且岩石断裂韧度的尺寸效应会随着应变率的增加而增强,即更高的加载速度会使得Ⅱ型能量型尺寸效应更明显.(本文来源于《北京建筑大学学报》期刊2018年01期)

张晓迪[5](2018)在《镍基高温合金动态断裂性能的数值模拟与Hopkinson杆冲击实验研究》一文中研究指出镍基高温合金因其在较宽的温度范围内有着良好的机械及力学性能,同时又有着良好的经济性,目前被广泛的应用于航空航天领域中。GH4169镍基高温合金作为一种沉淀强化型变形高温合金,因其优异的力学性能表现被广泛的应用于航空发动机涡轮盘及涡轮叶片上。此外,近些年该材料还被应用于核工业及石油管道当中。航空发动机工作时,其内部各构件往往承受着较为严苛的工作环境如:高温、高压、强冲击载荷等。相关研究发现,断裂失效是机械结构的失效行为中一种极为重要的方式。工作在航空发动机上的部件在承受冲击载荷作用下,结构因内部缺陷而发生的动态断裂则是构件失效行为中最为严重的方式。航空发动机结构材料发生动态断裂通常是由其内部所存在的微裂纹导致的,所以对由GH4169镍基合金制成的含预制裂纹试样的动态韧度K_(ID)进行相关实验及数值研究就变得尤为重要。其中,在通过近似公式法求解动态应力强度因子曲线时,Williams教授采用的等效刚度为不含裂纹梁的等效刚度,这导致最终通过近似公式法计算出的K_(ID)往往比数值模拟计算出的值小。本文通过对含预制裂纹试样进行模态分析,获得了裂纹梁的一阶固有频率。在试样起裂时间监测方面,之前的很多研究工作中均通过操作简单、适应性强的应变片法进行监裂,但应变片贴片位置却始终没有统一的标准。本文通过霍普金森实验台、高速摄像系统并结合有限元模拟,最终确定出应变片法监裂中合理可靠的贴片位置。其中,有限元模拟时采用通用有限元软件ANSYS-LSDYNA,但该有限元软件中并没有GH4169镍基变形高温合金的本构。本文通过实验获得不同应变率下的材料应力—应变曲线,进而拟合出GH4169的Johnson-Cook本构方程。同时,材料在高应变率下会发生绝热温升现象,本文对此进行了绝热修正获得了修正过后的JC本构方程参数。此外,为保证应变片法监裂中应变片粘贴位置的有效性,本文基于高速摄像系统及应变场后处理软件GOM Correlate,对应变片法监裂的试样进行了动态加载过程中实时追踪,并获取了其裂尖附近主应变场方向。实验结果与有限元模拟结果十分吻合,验证了有限元确定的贴片位置的合理及有效性。同时,与动态压缩实验中压缩试样需达到动态平衡相类似,对于动态断裂实验:断裂试样对称于裂纹线两侧在试样发生开裂前也应达到动态平衡。本文在进行动态断裂实验的同时,利用上述设备对试样裂尖附近应变场进行追踪,结果发现在裂纹开裂前左右两端已达到动态平衡。这有效的实现了应力波效应与应变率效应的解耦,保证了实验结果的有效性。综上所述,文中通过对试样一阶固有频率修正过后的弹簧质量模型来获取了GH4169镍基变形高温合金在不同加载率下的动态应力强度因子,在这个过程中为了保证加载点处动态载荷与测点处动态载荷的一致性,实验过程中采用了应力波整形技术。同时考虑到入射杆楔形头的存在对应力波传播所带来的影响,文中对动态载荷求解过程进行了修正,获得了更为准确的加载点处冲击载荷;通过实验及数值模拟确定了应变片法监裂中,适用于本文加载率下应变片的合理位置,保证了裂纹起裂时间的准确性。由以上两者最终获得GH4169镍基合金在不同加载率下的动态起裂韧度。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2018-03-25)

侯世璞[6](2018)在《1Mn18Cr18N护环钢的疲劳性能及动态断裂韧性研究》一文中研究指出1Mn18Cr18N是一种无磁性奥氏体不锈钢,具备较高的强度和塑韧性、适宜的热膨胀率、低的磁导率和较高的抗腐蚀性,现已作为主选材料广泛应用于汽轮发电机护环。护环是汽轮发电机组的关键部件之一,是汽轮发电机组中承受应力载荷最高的部件,而且运行环境较为恶劣,长期处于强磁场和腐蚀性氛围中。为了保证护环能够在汽轮发电机组的长期运行过程中安全可靠,研究1Mn18Cr18N护环钢材料的疲劳性能具有十分重要的意义。1Mn18Cr18N材料作为一种单相组织的奥氏体不锈钢,为了达到护环高强度及塑韧性方面优良的综合力学性能,不能应用热处理采用相变的方式来实现,只能通过冷变形强化或增加氮含量形成过饱和固溶体引起晶格畸变的方式达到。本文通过对国内试制生产的600MW汽轮发电机护环进行全面测试,对其进行了化学成分、拉伸、冲击、金相组织、磁性能及应力腐蚀等试验,试验结果表明,国产600MW汽轮发电机护环具备了优良的综合性能。护环在截面厚度方向,从内环到外环强度指标呈现降低趋势,而塑韧性指标呈现升高的趋势。护环不同部位在力学性能上的差异,与护环在热锻和冷变形强化过程中变形程度不同有关,影响了护环不同部位的动态再结晶充分程度和变形强化效果,而产生了强度、塑韧性的差异。护环在正常的运行工况下,承受着离心力、电磁力、装配应力等复杂应力的作用,需要具备较高的疲劳强度。针对护环不同部位力学性能差异及护环运行过程中的受力状态,取样进行1Mn18Cr18N护环钢的高周疲劳试验,通过升降法和最小二乘法精确测试了该护环钢材料的疲劳极限和S-N曲线。试验选取了不同应力水平加载进行高周疲劳试验,测得了对应载荷下的疲劳寿命,通过拟合曲线得到了该护环钢不同载荷下的中值疲劳寿命曲线,在双对数坐标中,应力幅值与疲劳寿命呈线性关系。1Mn18Cr18N护环钢材料10~7条件疲劳极限约为655MPa,疲劳极限与抗拉强度关系近似为σ_(-1)≈0.61R_m。针对护环在安装、拆卸及运行过程中经历的不同温度,本文研究了加热温度对1Mn18Cr18N护环钢性能的影响。结果表明,加热温度超过500℃以上会出现晶界析出物,而对材料的性能将有不同程度的影响。在汽轮发电机组频繁启、停机或在高峰负荷过程中,护环承受的应力水平将高于正常工况,长期运行会发生应变形式的低周疲劳。为此,本文研究了经过不同温度处理的材料的低周疲劳特性,测试了1Mn18Cr18N护环钢的稳定应力-应变曲线、应变-寿命关系曲线。试验结果表明,1Mn18Cr18N护环钢具有循环软化的特性,并且随着应力幅的增大,其循环软化的程度增加。机组在异常工况下运行存在受到瞬间高载荷冲击的可能,本文通过数值模拟和试验相结合的方法,对经历热套温度作用后的1Mn18Cr18N护环材料的动态断裂韧性进行了测试分析,得到了1Mn18Cr18N护环钢的动态断裂韧性特征值J_(Id),可用于评价护环钢材料抵抗瞬时冲击载荷启裂的能力。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-03-01)

刘军[7](2017)在《某车用铝合金动态力学性能及其断裂失效行为研究》一文中研究指出铝合金板材是车身轻量化最重要的材料之一,本文选用A6C16-T4铝合金作为研究对象,通过大量实验分析研究应变率对该铝合金流动应力的影响以及应力叁轴度对该铝合金断裂失效行为的影响。其主要内容为:首先,本文通过准静态单轴拉伸实验和动态冲击拉伸实验分析研究了应变率对A6C16铝合金力学性的影响。结果表明:A6C16铝合金有着良好的塑性变形能力,在不同应变率范围内应变率对其力学性能有着不同的影响,当在较低应变率(0.00033~0.033s~(-1))条件下抗拉强度会随着应变率的增加有一定的减小。在中等应变率条件下该铝合金表现出正相关,随着应变率的增加,其屈服强度和抗拉强度也发生相应的增加;随着应变率的增加该合金的断裂应变会有所增加,应变率可以提高该合金的塑性变形能力,但是断裂强度随着应变率的升高不会有太大的变动。基于Johnson-Cook简化本构模型,建立该铝合金的率相关塑性变形本构模型,最后利用有限元软件LS-DYNA对动态冲击拉伸实验进行数值仿真,仿真结果与实验结果吻合良好。其次,本文通过平板实验、剪切实验、缺口实验、开孔实验得到试样断裂位置处2mm标距段的应变,分析研究了应力叁轴度对A6C16铝合金断裂失效应变的影响,并利用有限元软件对以上试样进行仿真验证各个试样的应力叁轴度。结果表明:试样所受应力状态对A6C16铝合金断裂失效应变有着较大的影响。剪切实验应力叁轴度接近零,其剪切断裂应变可达95.17%,随着应力叁轴度的增加断裂失效应变逐渐减小,当叁轴度达到0.48时,降至最低约为46.32%。随后,断裂失效应变又随着叁轴度的增加而增加。最后利用有限元软件LS-DYNA对上述实验进行数值仿真,仿真结果与实验结果吻合良好。最后,本文通过有限元软件LS-DYNA对穿孔实验进行有限元数值仿真计算,验证了材料模型参数。仿真结果与实验结果有着较高的吻合度,并且试样变形过程以及断裂形状类似,本文所得到的材料参数可以直接运用于整车碰撞有限元数值仿真计算中。(本文来源于《宁波大学》期刊2017-04-03)

吴建源,龙源,纪冲,李兴华,马华源[8](2017)在《高性能管线钢动态断裂性能的试验与数值模拟研究》一文中研究指出采用不同锤高对X90管线钢试样进行落锤撕裂试验,利用GTN微观损伤模型对试验过程进行有限元模拟,详细研究裂纹稳态扩展速度与临界裂尖张开角的关系,并对试验和模拟结果进行分析和对比。结果表明:试样的断裂韧性随稳态断裂速度的增大而减小;有限元计算的断裂速度、裂尖张开角与试验结果吻合较好,GTN微观损伤参数能较好地应用于X90管线钢的动态断裂分析;现有的DWTT方法在评估试样的断裂韧性时存在缺陷,应考虑试样的起裂和冲击变形对评估的影响。(本文来源于《兵器材料科学与工程》期刊2017年02期)

梁文彦,段志伟,王振清[9](2015)在《纳米氧化铝/环氧树脂复合材料动态断裂性能研究》一文中研究指出主要通过实验方法研究纳米氧化铝/环氧树脂在高应变率作用下复合材料的动态力学性能以及颗粒增韧效果.研究了纳米氧化铝颗粒的含量及尺寸对环氧树脂在高应变率载荷作用下的影响,采用电阻应变片测定复合材料的起裂时间以及动态断裂韧性,并与准静态载荷作用下的断裂韧性进行对比.试验发现环氧树脂在高应变率载荷作用下,其断裂韧性要比准静态载荷作用下要低,随着颗粒含量的增加,其断裂韧性呈先增长后下降的趋势.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

龙兵,常新龙,张有宏,马仁利,孙翔宇[10](2015)在《高应变率下HTPB推进剂动态断裂性能研究》一文中研究指出为研究HTPB推进剂在冲击载荷作用下的动态断裂特性与破坏机理,使用中心直裂纹圆盘试件,在分离式Hopkinson压杆实验系统上开展了推进剂动态断裂实验,得到了高应变率下HTPB推进剂的Ⅰ型动态起裂韧性值,利用扫描电镜观察了推进剂的断面形貌,并使用分形几何方法计算了断面分形盒维数。结果表明:本文的实验方法是有效的,推进剂的动态起裂韧性具有明显的应变率敏感性,在应变率400~1100s-1范围内,其值随着加载速率的增加呈现线性增长的关系;推进剂在高应变率条件下呈现颗粒破碎、穿晶断裂等脆性断裂特性,应变率越高,推进剂断面的分形盒维数越大,推进剂的颗粒破碎程度越严重,从微观层面验证了推进剂断裂韧性的应变率敏感性。(本文来源于《推进技术》期刊2015年03期)

动态断裂性能论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为研究混凝土和花岗岩界面断裂的加载应变率效应,利用MTS试验机对带有双边预制裂缝的花岗岩试件、混凝土试件和混凝土/花岗岩复合试件等叁种试件进行了轴向拉伸试验。通过裂缝张开口位移进行控制,获得了不同应变率(10~(-6)~10~(-3) s~(-1))下的荷载-裂缝张开口位移曲线,据此计算了荷载上升段的吸能能力,并基于结构动力分析和断裂力学、界面力学理论获得了试件的断裂韧度;结果表明,叁类试件的断裂面形态随着应变率的变化呈现不同的特征,叁者的峰值荷载、吸能能力和断裂韧度均随应变率的提高而增加。对叁类试件断裂特性在中低应变率范围内的率效应机理进行了分析,对比了准脆性材料界面断裂与母材断裂率效应的异同。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

动态断裂性能论文参考文献

[1].李强,林元华,武治强,孙永兴,邢希金.一种钻柱动态疲劳断裂性能测试装置的研制及其测试结果分析[J].石油工业技术监督.2019

[2].钟红,马振洲,胡少伟,范向前.混凝土/花岗岩界面动态断裂性能的轴拉试验研究[J].振动与冲击.2019

[3].佟有志,祝国川,李明原,刘洪雷,刘显东.7B52铝合金动态力学性能及断裂行为研究[J].铝加工.2018

[4].朱华挺,戚承志,姜锡权,孙友杰.岩石动态断裂性能的Ⅱ型能量型尺寸效应与应变率效应研究[J].北京建筑大学学报.2018

[5].张晓迪.镍基高温合金动态断裂性能的数值模拟与Hopkinson杆冲击实验研究[D].重庆理工大学.2018

[6].侯世璞.1Mn18Cr18N护环钢的疲劳性能及动态断裂韧性研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[7].刘军.某车用铝合金动态力学性能及其断裂失效行为研究[D].宁波大学.2017

[8].吴建源,龙源,纪冲,李兴华,马华源.高性能管线钢动态断裂性能的试验与数值模拟研究[J].兵器材料科学与工程.2017

[9].梁文彦,段志伟,王振清.纳米氧化铝/环氧树脂复合材料动态断裂性能研究[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[10].龙兵,常新龙,张有宏,马仁利,孙翔宇.高应变率下HTPB推进剂动态断裂性能研究[J].推进技术.2015

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