降低疲劳裂纹扩展速率的主要方法有

维普资讯

第l 0期 20 0 7年 l 0月文章编号：0 1 39 (0 7 1— 0 0 10— 9 7 2 0 )0 0 1- 2 1

机械设计与制造Ma h n r De i a c ie y s.￣& Ma u a t r n fcue—l l一

基于断裂力学的疲劳裂纹扩展速率公式研 究★师小红徐章遂

(军械学院电气工程系，石家庄 00 0 ) 5 03

Th x r s in s arhf r a iu r c r p g t nb s do a t r c a is e e p e so s r e c t e c a kp o a a i a e nf c u e me h nc e of g o rS a - o g, h n - u,KANG in HIXio h n XU Z a g s i Ja

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哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 摘 要

以Paris公式和Walker公式为基础，提出了两种适用于全范围的疲劳裂纹扩展速率表达式，揭示了疲劳裂纹扩展在不同阶段的不相同的变化规律。并以弹塑性断裂理论为基础，用J积分对疲劳裂纹扩展率的工程计算，导出D-M模型下的疲劳寿命工程计算。

对在残余应力和压力场下的疲劳裂纹扩展规律进行了分析，并且对高温下疲劳裂纹扩展的规律进行了研究。另外还介绍了一套利用电位法编制的疲劳裂纹扩展测试系统，利用此系统再配置适当的硬件就能自动进行疲劳裂纹扩展的数据采集和数据处理。

最后以16Mn钢十字型焊接接头为试样，研究了在横幅拉伸时接头的疲劳裂纹萌生、扩展特性，并对寿命进行了估算。分析影响疲劳裂纹扩展的因素。

关键词：疲劳裂纹；扩展速率；门槛值；剩余寿命；测试系统

I

哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） Abstract

Based on Paris and Walker formula, puting forward two fatigue cracks expansion rate expressions apply to the whole area to reveal fatigue cracks at v

焊缝

金属铸锻焊技术Casting·Forging·Welding2010年9月

高强度桥梁钢焊接接头疲劳裂纹扩展速率的研究

贾坤宁，王海东，姜秋月

（长春工程学院机电学院，吉林长春130012）

摘

要：利用高频疲劳试验机对高强度桥梁钢的母材、热影响区和焊缝的疲劳裂纹扩展速率进行了测定，并结合疲劳

扩展断口分析各部位疲劳裂纹扩展快慢的原因。结果表明，高强度桥梁钢焊接接头中焊缝裂纹扩展速率最低，抗疲劳裂纹扩展能力最高；母材疲劳裂纹扩展速率最高，抗疲劳裂纹扩展能力最差；热影响区介于二者之间。焊缝的疲劳断裂模式是以穿晶断裂为主，母材是以沿Z字形路径扩展的沿晶断裂为主，热影响区则介于两者之间。

关键词：桥梁钢；焊接接头；疲劳裂纹扩展速率中图分类号：TG407

文献标识码：A

文章编号：1001-3814(2010)17-0004-04

StudyonFatigueCrackBehaviorofWeldedJointofHighStrengthBridgeSteel

JIAKunning,WANGHaidong,JIANGQiuyu

(ElectricalandMechanicalDepartment,ChangchunInstituteofTechnol

Abaqus 裂纹扩展分析（手册翻译）

部分内容：

定义初始粘合裂纹面

可能裂纹表面建模时采用采用主、从接触面来定义。在接触形式中，除了有限滑动、面对面形式以外，其他所有接触形式均可使用。预先定义的裂纹面在初始时应部分粘合，裂纹尖端因而可以被Abaqus/Standard显式识别。初始粘合裂纹面不能采用自接触形式。

定义初始状态（initial condition）以识别裂纹初始绑定部分。用户可以定义从接触面（slave surface）、主接触面（master surface）、以及用来识别从接触面初始部分粘结的节点。从接触面上没有粘结的部分表现为正常接触面。主接触面及从接触面均需要指明。

如果没有节点如上所述被定义，初始接触状态将被应用于整个接触对。这种情况下，不能识别出裂纹尖端，因而粘结面不能分开。

如果节点如上所述被定义，初始解除状态将被应用于从接触面上已定义的节点处。Abaqus/Standard将进行核对以确保所定义节点只包含从接触面上的节点。

*INITIAL CONDITIONS, TYPE=CONTACT

激活裂纹扩展能力（crack propagation capacibility）

裂纹扩展能力需要在STEP定义中被激活

《ABAQUS6.9版本XFEM(扩展有限元)例子的详细图解step by step》帖子的问题汇总 已做出解答部分 1

Damage Stabilization

则不收敛。Damage Stabilization以就不需要Damage Stabilization

homogeous

2、Material模块中的操作的“3.赋予材料取向”时看不到“在part Plate中创建的4

allallbottom

top和fixZ

bottom, top和fixZ,个人感觉后三个集合只是面或

集合过滤

3、集合bdisp是只包含db

db

bdisp这个集合只包含db

bdsip

P2

4、关于参考点的问题

bottom在x

荷是施加在点bdisp点上。

1bdisp的运动一致。因为在x方向上的载

束

直接将底部的x

③个人认为加这个参考点的作用是为了以后输出加载点的位移和反力用的。就是那个历史输出请求2.

参考点跟底面是一起运动的。之所以定义这么一个参考点是为了后面场输出变量用的

④那个参

load的边界条件里面不

移。之所以定义这么一个参考点是为了后面场输出变量用的。

1方向上的载荷直接加载bottom

CAE手册。

5、以上我们主要讨论的是Benchmark手册中的

西南交通大学 本科生毕业论文

钢轨表面长裂纹的扩展路径研究

年 级: 二〇一〇级 学 号: 20104273 姓 名: 铁卫伟 专 业: 工程力学 指导老师: 江晓禹

二零一四年 五月 二十四日

西南交通大学本科毕业设计(论文)

I

西南交通大学本科毕业设计(论文)

院系: 力学与工程学院 年级: 2010级 题目

专 业: 工程力学 姓 名: 铁卫伟

钢轨表面长裂纹的扩展路径研究

指导教师 评

语

指导教师

评阅人 评

语

(签章)

评阅人

(签章)

成 绩 答辩委员会主任

(签章)

年 月

日

II

西南交通大学本科毕业设计(论文)

III

西南交通大学本科毕业设计(论文)

毕业设计（论文）任

太原理工大学硕士研究生学位论文

目录

第一章绪论 (1)

1.1研究背景及意义 (1)

1.2 4003铁素体不锈钢及其焊接概述 (2)

1.3疲劳裂纹扩展行为研究综述 (3)

1.3.1 断裂力学简介 (3)

1.3.2 裂纹扩展研究简介 (4)

1.3.3 裂纹扩展影响因素 (6)

1.4 红外热像法概述 (7)

1.4.1 红外热像仪介绍 (7)

1.4.2 疲劳热像法介绍 (8)

1.4.3 红外热像法研究裂纹扩展现状 (9)

1.5 本论文研究内容与技术路线 (9)

第二章试验材料、方法及设备 (11)

2.1引言 (11)

2.2 4003铁素体不锈钢的焊接 (11)

2.2.1 4003铁素体不锈钢MIG焊接 (11)

2.2.2 焊接接头组织观测以及显微硬度测量 (13)

2.3 4003不锈钢红外拉伸试验 (16)

2.4基于红外热像法的疲劳裂纹扩展速率试验 (17)

2.5 断口分析设备 (18)

第三章疲劳过程中的产热分析 (21)

3.1引言 (21)

3.2疲劳过程的热效应分析 (21)

3.2.1 热弹性效应 (21)

3.2.2 非弹性效应 (22)

3.2.3 热传导效应 (23)

3.3 裂纹尖端区域的产热分析 (23)

第四章基于红外热像法的疲劳裂纹扩展行为分析

第!!卷第"期()*)年"月

重庆大学学报

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应用WBMQ模拟研究钻杆裂纹扩展过程

林铁军* 练章华* 曾晓健( 陈!勇! 刘晓峰A

西南石油大学油气藏地质与开发国家重点实验室 四川成都@石油工程西南有限公司 *&*)=)) (&

四川德阳@西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院 新疆>*>))) !&!A)))

西南分公司工程技术研究院 四川德阳@ A&*>)))

摘!要 钻杆裂纹扩展是一个典型的不连续问题 采用常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟 而扩展有限元法 是近年来发展起来的分析断裂问题的一种有效方法 在介?MGS 绍了扩展有限元法的基本原理的基础上 建立了基于?MGS的含不同深度初始裂纹的=5.钻杆在拉力和扭矩共同作用下的裂纹扩展模型 通过钻杆裂纹扩展过程的分析后发现 钻杆的初始裂纹深度小

（19）中华人民共和国国家知识产权局

（12）发明专利申请

（10）申请公布号

CN107788967A

（43）申请公布日 2018.03.13（21）申请号CN201610765712.1

（22）申请日2016.08.30

（71）申请人华邦电子股份有限公司

地址中国台湾台中市大雅区科雅一路8号

（72）发明人张家齐;许弘毅

（74）专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司

代理人马雯雯

（51）Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

（54）发明名称

疲劳检测装置与疲劳检测方法

（57）摘要

本发明提供一种疲劳检测装置与疲劳检测

方法，其疲劳检测装置，包括第一检测单元、第

二检测单元以及处理单元。第一检测单元用以取

得第一生理信号，第二检测单元用以取得第二生

理信号。处理单元耦接于第一检测单元以及第二

检测单元，依据第一生理信号以及第二生理信号

取得多个特征时间差，并且依据所取得的多个特

征时间差随着时间的变化趋势来判定疲劳检测结

果。此外，一种疲劳检测方法也被提出。本发明

疲劳形成寿命预测方法

10船 王茹娇 080412010035

疲劳裂纹形成寿命的概念

发生疲劳破坏时的载荷循环次数，或从开始受载到发生断裂所经过的时间称为该材料或构件的疲劳寿命。

疲劳寿命的种类很多。从疲劳损伤的发展看，疲劳寿命可分为裂纹形成和裂纹扩展两个阶段：结构或材料从受载开始到裂纹达到某一给定的裂纹长度a0为止的循环次数称为裂纹形成寿命。此后扩展到临界裂纹长度acr为止的循环次数称为裂纹扩展寿命，从疲劳寿命预测的角度看，这一给定的裂纹长度与预测所采用的寿命性能曲线有关。此外还有三阶段和多阶段，疲劳寿命模型等。 疲劳损伤累积理论

疲劳破坏是一个累积损伤的过程。对于等幅交变应力，可用材料的S—N曲

线来表示在不同应力水平下达到破坏所需要的循环次数。于是，对于给定的应力水平?，就可以利用材或零部件的S—N曲线，确定该零件至破坏时的循环数N，亦即可以估算出零件的寿命，但是，在仅受一个应力循环加载的情况下，才可以直接利用S—N曲线估算零件的寿命。如果在多个不同应力水平下循环加载就不能直接利用S—N曲线来估计寿命了。对于实际零部件，所承受的是一系列循环载荷，因此还必须借助疲