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某船用高强钢低周疲劳裂纹扩展及裂尖塑性区演化的试验与仿真方法研究
1
作者
刘洪瑞
乐京霞
+1 位作者
徐志亭
蒋怡然
《船舶力学》
北大核心
2025年第1期98-109,共12页
船体结构的断裂破坏往往是低周疲劳与累积塑性两种破坏模式共同作用的结果。为研究某船用高强钢考虑累积塑性作用的低周疲劳裂纹扩展行为及塑性区尺寸,本文根据ASTME647标准进行某船用高强钢CT试件在拉-拉循环载荷作用下低周疲劳裂纹扩...
船体结构的断裂破坏往往是低周疲劳与累积塑性两种破坏模式共同作用的结果。为研究某船用高强钢考虑累积塑性作用的低周疲劳裂纹扩展行为及塑性区尺寸,本文根据ASTME647标准进行某船用高强钢CT试件在拉-拉循环载荷作用下低周疲劳裂纹扩展试验,并采用DIC方法测量不同裂纹长度下的裂尖塑性区尺寸。随后,通过引入Chaboche模型,建立扩展有限元仿真方法,得到裂尖塑性区尺寸,探究不同载荷因素对塑性区尺寸的影响,并基于试验数据进行方法有效性验证。最后,基于有限元计算结果和Irwin模型,提出一种考虑累积塑性应变的裂尖塑性区尺寸预估模型,并建立基于循环塑性区尺寸的裂纹扩展速率模型。
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关键词
塑性区尺寸
Chaboche组合硬化模型
低周疲劳
裂纹扩展
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职称材料
汽轮机老化热部件剩余寿命评估方法研究
被引量:
1
2
作者
冯磊
叶兴柱
+2 位作者
王海涛
郝震震
沈坚
《热力透平》
2024年第1期32-37,共6页
随着国内大批火电机组达到设计寿命或寿命提前耗尽,如何系统、全面地评估老化机组的安全性与剩余寿命已成为目前亟待解决的问题。通过运行数据分析和理论计算对某电厂联合循环汽轮机中压内缸进行了剩余寿命预测,考虑了蠕变和低周疲劳2...
随着国内大批火电机组达到设计寿命或寿命提前耗尽,如何系统、全面地评估老化机组的安全性与剩余寿命已成为目前亟待解决的问题。通过运行数据分析和理论计算对某电厂联合循环汽轮机中压内缸进行了剩余寿命预测,考虑了蠕变和低周疲劳2种损伤失效机理,分别利用损伤累积理论和断裂力学理论计算了汽缸的裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命。同时,基于金相检查结果评定材料的剩余寿命,现场硬度测试结果也可作为评估的重要补充。研究成果可为汽轮机部件寿命管理和检修周期的确定提供参考。
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关键词
联合循环
汽轮机
剩余寿命
裂纹扩展
低周疲劳
蠕变
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职称材料
考虑耦合损伤的燃气轮机叶片材料高低周复合疲劳寿命研究
被引量:
9
3
作者
李洪松
刘永葆
+1 位作者
贺星
殷望添
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期1-7,共7页
燃气轮机叶片在实际工作过程中,受到高低周载荷共同作用而易发生疲劳失效。针对高低周复合疲劳损伤演化和寿命预测比较复杂这一问题,考虑高低周载荷叠加形成的耦合损伤,建立了一种新的高低周复合疲劳寿命预测模型,在此基础之上,引入弱...
燃气轮机叶片在实际工作过程中,受到高低周载荷共同作用而易发生疲劳失效。针对高低周复合疲劳损伤演化和寿命预测比较复杂这一问题,考虑高低周载荷叠加形成的耦合损伤,建立了一种新的高低周复合疲劳寿命预测模型,在此基础之上,引入弱化函数描述某些低幅高周载荷对复合损伤的弱化作用,建立了具有低载强化寿命效应的高低周复合疲劳寿命预测模型。通过试验数据的验证分析并和Miner模型、Zhu模型的预测结果进行对比,建立的高低周复合疲劳寿命预测新模型的适用性和准确性较高,为叶片完整性设计、损伤分析和寿命预测奠定基础。
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关键词
燃气轮机
叶片
高低周复合载荷
耦合损伤
低载强化
疲劳寿命
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职称材料
基于高低周复合疲劳试验技术的叶片失效故障复现
被引量:
5
4
作者
由于
张伟
+4 位作者
燕群
徐健
王春生
李忠义
孙贺
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1130-1137,共8页
针对某涵道尾桨风扇叶片在风洞试验中发生的断裂故障,基于叶片破坏模式和载荷形式,初步分析为离心载荷/低循环疲劳(LCF)和气动载荷/高循环疲劳(HCF)耦合作用导致的疲劳破坏。基于此,通过正交载荷解耦和协调加载控制等关键技术开展联合...
针对某涵道尾桨风扇叶片在风洞试验中发生的断裂故障,基于叶片破坏模式和载荷形式,初步分析为离心载荷/低循环疲劳(LCF)和气动载荷/高循环疲劳(HCF)耦合作用导致的疲劳破坏。基于此,通过正交载荷解耦和协调加载控制等关键技术开展联合载荷作用下的叶片复合疲劳(CCF)试验技术研究和试验考核验证。试验结果表明,离心载荷控制精度优于±1%,气动载荷控制精度优于±8‰。试验应变响应频率与试验加载频率一致性较好,满足试验加载和控制的同步性要求。最终,通过对叶片故障复现验证失效原因分析的正确性,为叶片结构优化设计、寿命评估和复合疲劳试验奠定技术基础。
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关键词
叶片
复合疲劳
试验技术
正交载荷解耦
故障复现
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职称材料
国产钢材LYP225的低周疲劳试验研究
被引量:
8
5
作者
葛荣荣
薛彦涛
牛向阳
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第1期12-19,45,共9页
目前,对于低屈服点钢材的低周疲劳性能试验的研究不多。对两组不同尺寸的国产低屈服点LYP225钢材进行低周循环加载试验,研究其循环骨架曲线、滞回环特点、低周疲劳寿命等特性;同时探讨长细比对低屈服点钢材疲劳寿命的影响。通过Ramberg-...
目前,对于低屈服点钢材的低周疲劳性能试验的研究不多。对两组不同尺寸的国产低屈服点LYP225钢材进行低周循环加载试验,研究其循环骨架曲线、滞回环特点、低周疲劳寿命等特性;同时探讨长细比对低屈服点钢材疲劳寿命的影响。通过Ramberg-Osgood模型对不同应变幅加载下的滞回环进行拟合,得出钢材循环骨架曲线;通过Coffin-Manson模型拟合得到钢材的低周疲劳寿命S-N(应变-寿命)曲线;通过试验数据确立了混合强化参数并将其输入ABAQUS软件中,所得结果能很好地模拟LYP225钢材的滞回曲线。试验结果表明:国产LYP225钢材滞回环饱满,表现出良好的延性,低周疲劳特性好于国外相同试样尺寸的同等级钢材;国产LYP225钢材低周疲劳寿命受试样长细比的影响较大,相同应变幅下,长细比越大其低周疲劳寿命越低;通过试验数据拟合得到的强化参数可用于构件在整体结构中的地震反应分析。
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关键词
低屈服点钢材LYP225
低周疲劳
S-N曲线
混合强化参数
在线阅读
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职称材料
Q460高强钢材等向-随动混合强化材性参数校正
6
作者
张丽
邱晨
邢佶慧
《低温建筑技术》
2020年第8期19-23,共5页
高强钢材工程应用广泛,但其焊接接头处存在脆性断裂倾向。因此,文中针对Q460高强钢母材、焊缝、热影响区进行了系列低周疲劳材性试验,基于Chaboche本构理论,识别了各类Q460高强钢等向-随动混合强化材性参数,可用于准确模拟Q460高强钢缺...
高强钢材工程应用广泛,但其焊接接头处存在脆性断裂倾向。因此,文中针对Q460高强钢母材、焊缝、热影响区进行了系列低周疲劳材性试验,基于Chaboche本构理论,识别了各类Q460高强钢等向-随动混合强化材性参数,可用于准确模拟Q460高强钢缺口材性试件荷载-位移滞回曲线,为高强钢构件、节点及体系的性能研究提供技术支撑。
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关键词
Q460钢材
低周疲劳
试验
数值模拟
等向-随动混合强化
参数
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职称材料
题名
某船用高强钢低周疲劳裂纹扩展及裂尖塑性区演化的试验与仿真方法研究
1
作者
刘洪瑞
乐京霞
徐志亭
蒋怡然
机构
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
中国船舶及海洋工程设计院
出处
《船舶力学》
北大核心
2025年第1期98-109,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52171320)。
文摘
船体结构的断裂破坏往往是低周疲劳与累积塑性两种破坏模式共同作用的结果。为研究某船用高强钢考虑累积塑性作用的低周疲劳裂纹扩展行为及塑性区尺寸,本文根据ASTME647标准进行某船用高强钢CT试件在拉-拉循环载荷作用下低周疲劳裂纹扩展试验,并采用DIC方法测量不同裂纹长度下的裂尖塑性区尺寸。随后,通过引入Chaboche模型,建立扩展有限元仿真方法,得到裂尖塑性区尺寸,探究不同载荷因素对塑性区尺寸的影响,并基于试验数据进行方法有效性验证。最后,基于有限元计算结果和Irwin模型,提出一种考虑累积塑性应变的裂尖塑性区尺寸预估模型,并建立基于循环塑性区尺寸的裂纹扩展速率模型。
关键词
塑性区尺寸
Chaboche组合硬化模型
低周疲劳
裂纹扩展
Keywords
plastic zone size
Chaboche
combined
hardening model
low
cycle
fatigue
crack propagation
分类号
U661.4 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
汽轮机老化热部件剩余寿命评估方法研究
被引量:
1
2
作者
冯磊
叶兴柱
王海涛
郝震震
沈坚
机构
上海电气电站设备有限公司汽轮机厂
出处
《热力透平》
2024年第1期32-37,共6页
基金
上海市2020年“科技创新行动计划”社会发展科技攻关项目(20dz1205204)。
文摘
随着国内大批火电机组达到设计寿命或寿命提前耗尽,如何系统、全面地评估老化机组的安全性与剩余寿命已成为目前亟待解决的问题。通过运行数据分析和理论计算对某电厂联合循环汽轮机中压内缸进行了剩余寿命预测,考虑了蠕变和低周疲劳2种损伤失效机理,分别利用损伤累积理论和断裂力学理论计算了汽缸的裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命。同时,基于金相检查结果评定材料的剩余寿命,现场硬度测试结果也可作为评估的重要补充。研究成果可为汽轮机部件寿命管理和检修周期的确定提供参考。
关键词
联合循环
汽轮机
剩余寿命
裂纹扩展
低周疲劳
蠕变
Keywords
combined
cycle
steam turbine
remaining life
crack growth
low
cycle
fatigue
creep
分类号
O346 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
考虑耦合损伤的燃气轮机叶片材料高低周复合疲劳寿命研究
被引量:
9
3
作者
李洪松
刘永葆
贺星
殷望添
机构
海军工程大学动力工程学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期1-7,共7页
基金
装备预研领域基金(61400040303)。
文摘
燃气轮机叶片在实际工作过程中,受到高低周载荷共同作用而易发生疲劳失效。针对高低周复合疲劳损伤演化和寿命预测比较复杂这一问题,考虑高低周载荷叠加形成的耦合损伤,建立了一种新的高低周复合疲劳寿命预测模型,在此基础之上,引入弱化函数描述某些低幅高周载荷对复合损伤的弱化作用,建立了具有低载强化寿命效应的高低周复合疲劳寿命预测模型。通过试验数据的验证分析并和Miner模型、Zhu模型的预测结果进行对比,建立的高低周复合疲劳寿命预测新模型的适用性和准确性较高,为叶片完整性设计、损伤分析和寿命预测奠定基础。
关键词
燃气轮机
叶片
高低周复合载荷
耦合损伤
低载强化
疲劳寿命
Keywords
Gas turbine
Blade
combined
high and low
cycle
load
Coupling damage
Strengthening under low amplitude load
fatigue
life
分类号
V215.52 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于高低周复合疲劳试验技术的叶片失效故障复现
被引量:
5
4
作者
由于
张伟
燕群
徐健
王春生
李忠义
孙贺
机构
中国飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点实验室
航空工业空气动力研究院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1130-1137,共8页
文摘
针对某涵道尾桨风扇叶片在风洞试验中发生的断裂故障,基于叶片破坏模式和载荷形式,初步分析为离心载荷/低循环疲劳(LCF)和气动载荷/高循环疲劳(HCF)耦合作用导致的疲劳破坏。基于此,通过正交载荷解耦和协调加载控制等关键技术开展联合载荷作用下的叶片复合疲劳(CCF)试验技术研究和试验考核验证。试验结果表明,离心载荷控制精度优于±1%,气动载荷控制精度优于±8‰。试验应变响应频率与试验加载频率一致性较好,满足试验加载和控制的同步性要求。最终,通过对叶片故障复现验证失效原因分析的正确性,为叶片结构优化设计、寿命评估和复合疲劳试验奠定技术基础。
关键词
叶片
复合疲劳
试验技术
正交载荷解耦
故障复现
Keywords
Blade
combined
cycle
fatigue
(
ccf
)
Experimental technique
Orthogonal loads decoupling
Failure recurrence
分类号
V216.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
国产钢材LYP225的低周疲劳试验研究
被引量:
8
5
作者
葛荣荣
薛彦涛
牛向阳
机构
南京工业大学
中国建筑科学研究院
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第1期12-19,45,共9页
基金
"十二五"国家科技支撑计划(2012BAJ07B02)
文摘
目前,对于低屈服点钢材的低周疲劳性能试验的研究不多。对两组不同尺寸的国产低屈服点LYP225钢材进行低周循环加载试验,研究其循环骨架曲线、滞回环特点、低周疲劳寿命等特性;同时探讨长细比对低屈服点钢材疲劳寿命的影响。通过Ramberg-Osgood模型对不同应变幅加载下的滞回环进行拟合,得出钢材循环骨架曲线;通过Coffin-Manson模型拟合得到钢材的低周疲劳寿命S-N(应变-寿命)曲线;通过试验数据确立了混合强化参数并将其输入ABAQUS软件中,所得结果能很好地模拟LYP225钢材的滞回曲线。试验结果表明:国产LYP225钢材滞回环饱满,表现出良好的延性,低周疲劳特性好于国外相同试样尺寸的同等级钢材;国产LYP225钢材低周疲劳寿命受试样长细比的影响较大,相同应变幅下,长细比越大其低周疲劳寿命越低;通过试验数据拟合得到的强化参数可用于构件在整体结构中的地震反应分析。
关键词
低屈服点钢材LYP225
低周疲劳
S-N曲线
混合强化参数
Keywords
low-yield-point steel LYP225
low-
cycle
fatigue
S-N Curve
combined
and enhanced parameters
分类号
TU391 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
Q460高强钢材等向-随动混合强化材性参数校正
6
作者
张丽
邱晨
邢佶慧
机构
中铁华铁工程设计集团有限公司(北京院)
北京交通大学土木建筑工程学院
出处
《低温建筑技术》
2020年第8期19-23,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目(51878029,51578045)。
文摘
高强钢材工程应用广泛,但其焊接接头处存在脆性断裂倾向。因此,文中针对Q460高强钢母材、焊缝、热影响区进行了系列低周疲劳材性试验,基于Chaboche本构理论,识别了各类Q460高强钢等向-随动混合强化材性参数,可用于准确模拟Q460高强钢缺口材性试件荷载-位移滞回曲线,为高强钢构件、节点及体系的性能研究提供技术支撑。
关键词
Q460钢材
低周疲劳
试验
数值模拟
等向-随动混合强化
参数
Keywords
Q460 steel
low
cycle
fatigue
experiment
numerical simulation
combined
hardening
parameter
分类号
TU392.4 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
某船用高强钢低周疲劳裂纹扩展及裂尖塑性区演化的试验与仿真方法研究
刘洪瑞
乐京霞
徐志亭
蒋怡然
《船舶力学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
汽轮机老化热部件剩余寿命评估方法研究
冯磊
叶兴柱
王海涛
郝震震
沈坚
《热力透平》
2024
1
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职称材料
3
考虑耦合损伤的燃气轮机叶片材料高低周复合疲劳寿命研究
李洪松
刘永葆
贺星
殷望添
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
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职称材料
4
基于高低周复合疲劳试验技术的叶片失效故障复现
由于
张伟
燕群
徐健
王春生
李忠义
孙贺
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
5
国产钢材LYP225的低周疲劳试验研究
葛荣荣
薛彦涛
牛向阳
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
8
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职称材料
6
Q460高强钢材等向-随动混合强化材性参数校正
张丽
邱晨
邢佶慧
《低温建筑技术》
2020
0
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职称材料
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