Q345R拉伸过载作用下裂纹扩展行为的影响因素研究
本文选题:拉伸过载 + 过载比 ; 参考:《机械工程学报》2015年18期
【摘要】:针对部件服役过程中,在常幅循环加载中引入单个拉伸过载作用的行为,研究过载比、应力比和试样厚度对单个拉伸过载后的裂纹扩展行为和疲劳寿命产生的影响。采用Q345R标准紧凑拉伸试样为研究对象,开展不同过载比、应力比和厚度条件下,在常幅加载过程中引入单个拉伸过载作用下疲劳裂纹扩展行为的试验。试验结果表明:在保持应力比、过载比和试样厚度中的任意两个条件一致的情况下,过载比越大,迟滞效应越明显;应力比越高,迟滞效应越弱;试样厚度增加,迟滞效应减弱。利用半幅降载勾线法,研究由过载引起的沿试样厚度方向的裂纹扩展形貌的变化,并一定程度上解释了厚度效应对过载行为的影响。根据试验和分析结果,对于Q345R在实际服役过程中的寿命评定起重要作用。
[Abstract]:The effects of overload ratio, stress ratio and specimen thickness on the crack propagation behavior and fatigue life of a single tensile overload are studied. Using Q345R standard compact tensile specimen as the research object, the fatigue crack propagation behavior under the condition of different overload ratio, stress ratio and thickness under constant amplitude loading was studied under the action of single tensile overload. The test results show that when the stress ratio, overload ratio and any two conditions in the thickness of the specimen are the same, the hysteresis effect becomes more obvious with the increase of the overload ratio, the higher the stress ratio, the weaker the hysteresis effect and the thickness of the specimen. The hysteresis effect is weakened. The variation of crack growth morphology along the specimen thickness caused by overload is studied by using the half amplitude load reduction hook line method, and the effect of thickness effect on the overload behavior is explained to a certain extent. According to the experimental and analytical results, Q345R plays an important role in evaluating the life of Q345R in actual service.
【作者单位】: 浙江工业大学机械工程学院;浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金(51175469) “十二五”国家科技支撑计划(2011BAK06B02-03) 浙江省重点科技创新团队自主设计(2010R50001-19)资助项目
【分类号】:TG142.1
【参考文献】
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1 刘建涛;杜平安;;考虑过载效应的金属材料疲劳裂纹扩展试验数据拟合及疲劳裂纹扩展速度计算方法研究[J];机械工程学报;2012年04期
2 丁振宇;高增梁;王效贵;;16MnR钢过载峰作用下的疲劳裂纹扩展行为研究[J];机械工程学报;2013年16期
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1 涂文锋;16MnR钢疲劳裂纹扩展形貌和扩展路径的试验研究与数值模拟[D];浙江工业大学;2009年
【共引文献】
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1 冯刚;宫大为;张朝阁;韩承江;林克伟;齐继宝;;316L不锈钢的疲劳裂纹扩展行为试验[J];钢铁;2014年06期
2 涂文锋;高增梁;胡兆吉;;Q345R钢的Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展行为[J];南昌大学学报(理科版);2012年06期
3 丁振宇;高增梁;王效贵;;16MnR钢过载峰作用下的疲劳裂纹扩展行为研究[J];机械工程学报;2013年16期
4 白鑫;谢里阳;;平稳随机载荷历程下的疲劳裂纹扩展规律预测[J];航空学报;2014年09期
5 Chen Hongxia;Chen Yunxia;Yang Zhou;;Coupling damage and reliability model of low-cycle fatigue and high energy impact based on the local stress strain approach[J];Chinese Journal of Aeronautics;2014年04期
6 高潮;伍黎明;何宇廷;张腾;侯波;;基于能量模型的三维穿透裂纹扩展研究[J];航空动力学报;2015年03期
7 高炳军;郭丽丽;董俊华;;轴向移动温差作用下焦炭塔筒体循环塑性分析[J];机械工程学报;2015年06期
8 樊俊铃;郭杏林;;弹塑性疲劳裂纹扩展行为的数值模拟[J];机械工程学报;2015年10期
9 白鑫;谢里阳;任俊刚;胡杰鑫;李强;;金属材料疲劳试验与数据处理方法[J];理化检验(物理分册);2015年06期
10 崔璐;李臻;王建才;窦益华;;油井管的腐蚀疲劳研究进展[J];石油机械;2015年01期
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1 白鑫;谢里阳;;平稳随机载荷历程下的疲劳裂纹扩展规律预测技术[A];技术融合创新·可靠服务企业·安全产品制胜——2013年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第五次全体委员大会论文集[C];2013年
2 白鑫;谢里阳;;平稳随机载荷历程下的疲劳裂纹扩展规律预测技术[A];2013年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第五次全体委员大会论文集[C];2013年
3 丁振宇;高增梁;;应力比对Q345R钢的过载行为影响研究[A];压力容器先进技术——第八届全国压力容器学术会议论文集[C];2013年
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1 丁振宇;过载作用下疲劳裂纹扩展行为的内在机理研究[D];浙江工业大学;2013年
2 张春国;高强钢双金属焊接疲劳裂纹扩展机理及组织演化规律研究[D];长安大学;2013年
3 吴志勇;基于多级等幅荷载下的沥青混合料损伤累积和沥青面层疲劳损伤破坏研究[D];华南理工大学;2014年
4 郑鑫;铸铝合金的高低周复合疲劳裂纹扩展和寿命研究[D];南京航空航天大学;2012年
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1 徐杰;表面疲劳裂纹扩展的数值模拟[D];浙江理工大学;2012年
2 马晨晨;Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展路径的有限元模拟[D];浙江工业大学;2012年
3 王朕峰;CT试样疲劳裂纹扩展特性及K断裂参量的数值模拟[D];南昌大学;2012年
4 贺红凯;基于扩展有限元法的复合(Ⅰ-Ⅱ)加载条件下CTS疲劳裂纹扩展行为研究[D];南昌大学;2014年
5 董岩;疲劳裂纹扩展速率的厚度效应研究[D];武汉理工大学;2014年
6 王振北;Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在奥氏体不锈钢06Cr19Ni10中扩展的研究[D];北京化工大学;2014年
7 杨建达;平面应力裂纹和任意形状夹杂相互作用的近似解及塑性修正的应力强度因子在压—压疲劳中的应用[D];上海交通大学;2014年
8 李晓宇;单个拉伸过载下金属材料疲劳裂纹扩展行为的研究[D];合肥工业大学;2015年
【二级参考文献】
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1 田秀云,杜洪增,孙智强;金属材料疲劳裂纹扩展曲线的拟合方法研究[J];工程力学;2003年04期
2 康国政,高庆;循环稳定材料的棘轮行为:I.实验和本构模型[J];工程力学;2005年02期
3 尚德广,姚卫星,王德俊,徐灏,平安;一种统一的多轴疲劳损伤参量[J];固体力学学报;1999年03期
4 黄小平,崔宏斌,石德新,任慧龙;压弯组合应力下高强钢表面裂纹形貌变化规律实验研究[J];哈尔滨工程大学学报;2001年03期
5 傅惠民,高镇同,梁美训;P-S-N曲线拟合法[J];航空学报;1988年07期
6 傅惠民,高镇同;a-N(a-t)曲线三参数幂函数拟合法[J];航空学报;1989年12期
7 田秀云,孙智强;2024-T42铝合金疲劳裂纹扩展曲线的拟合方法研究[J];航空学报;2003年02期
8 胡宏玖,李培宁;各种表面裂纹疲劳扩展分析方法的比较[J];华东理工大学学报;1996年05期
9 关辉,李劲,魏学军,柯伟;AISI 321不锈钢单周过载疲劳裂纹扩展的延迟效应[J];金属学报;1999年04期
10 陶伟华,孙伟明,杨金来;16MnR钢和 TTStE36钢疲劳裂纹扩展速率对比试验研究[J];机械强度;2000年03期
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1 黄凯珠;黄明利;焦明若;唐春安;;三维表面裂纹扩展特征的研究[J];岩石力学与工程学报;2003年S1期
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3 孙翔;刘传奇;薛世峰;;有限元与离散元混合法在裂纹扩展中的应用[J];中国石油大学学报(自然科学版);2013年03期
4 陈篪;论裂纹扩展的判据[J];金属学报;1977年Z1期
5 孙福玉,廖乾初,蓝芬兰,刘才穆,刘建华;高强钢疲劳断口的扫描电镜观察和裂纹扩展机制的探讨[J];金属学报;1980年02期
6 郑文龙;钢在腐蚀疲劳条件下裂纹扩展形态的转变[J];金属学报;1980年04期
7 李光霞 ,李长春;提高裂纹扩展门槛值和降低裂纹扩展速率的一种途径[J];华中工学院学报;1983年06期
8 蔡靖 ,朱俊发 ,张胜玉 ,余静;预测高温蠕变条件下裂纹扩展速度的方法[J];上海钢研;1987年03期
9 于杰;金志浩;涂铭旌;周惠久;;冲击和非冲击疲劳载荷下过载对随后裂纹扩展的影响[J];机械强度;1991年03期
10 郭鹏;王雪青;郭宗标;宋有林;贾瑜;;单晶硅预制初裂纹扩展行为的分子动力学研究[J];功能材料;2007年04期
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1 高存法;;磁场对软磁铁介质内裂纹扩展行为的影响[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 姜燕;乐金朝;;沥青路面Ⅰ型裂纹扩展的理论分析与数值仿真[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 常亮明;;田湾核电站反应堆压力容器2#焊缝的假定裂纹扩展计算[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
4 郭瑞;陈章华;班怀国;;裂纹扩展的无网格有限元模拟[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
5 刘绍伦;;关于裂纹扩展路径问题的研究[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年
6 唐旭海;郑超;张建海;;多边形有限元法模拟裂纹扩展[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
7 余天堂;李海杰;任青文;;裂纹扩展数值模拟影响因素分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
8 刘文光;陈国平;;含裂纹平板的振动特性及裂纹扩展分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
9 祁涛;;管道内表面非中心裂纹扩展研究[A];第十七届全国反应堆结构力学会议论文集[C];2012年
10 周磊;郭雅芳;;金属镁中沿晶裂纹扩展的分子动力学研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
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1 吴建国;裂纹扩展与损伤演化理论与应用研究[D];北京航空航天大学;2009年
2 邱宝象;基于连续累积损伤的疲劳启裂和裂纹扩展的统一模型[D];浙江工业大学;2009年
3 周绍青;工程断裂中的T应力及其对裂纹扩展路径的影响[D];中南大学;2010年
4 黄小光;腐蚀疲劳点蚀演化与裂纹扩展机理研究[D];上海交通大学;2013年
5 李慧芳;裂纹扩展机理研究及管板开裂的数值模拟[D];北京化工大学;2009年
6 温建锋;基于应变的损伤力学模型及其在蠕变裂纹扩展数值模拟中的应用[D];华东理工大学;2014年
7 张敦福;无网格GALERKIN方法及裂纹扩展数值模拟研究[D];山东大学;2007年
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5 张鼎;基于裂纹扩展的海洋结构物安全寿命评估方法研究[D];上海交通大学;2012年
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8 冯坤;基于扩展有限元法与水平集法的结构裂纹扩展特性研究[D];浙江大学;2013年
9 王明国;扩展有限元方法及在多孔陶瓷裂纹扩展中的应用研究[D];天津大学;2009年
10 刘剑;高强铝合金细观区域裂纹扩展模拟[D];南昌航空大学;2014年
,本文编号:2114311
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