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混凝土单轴拉伸疲劳试验中paris公式参数的确定

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东北大学学报（自然科学版） 2008年第9期29卷 1354-1357页

作者：梁磊赵文李艺程云虹东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004

针对以往确定paris公式中的参数C,m值,需要求得很多的参数,或经过复杂的试验得出试验数据进行分析,提出通过对抗压强度进行反演分析,得到原始裂纹及孔隙总面积,根据断裂力学中圆裂纹的应力强度因子表达式,把应力强度因子转化为试件所受... 详细信息

针对以往确定paris公式中的参数C,m值,需要求得很多的参数,或经过复杂的试验得出试验数据进行分析,提出通过对抗压强度进行反演分析,得到原始裂纹及孔隙总面积,根据断裂力学中圆裂纹的应力强度因子表达式,把应力强度因子转化为试件所受应力,利用素混凝土单轴拉伸疲劳试验数据,求得C,m值.分析表明:参数值随应力水平的变化较大;m值变化即使在同一个数量级内,也会导致C值在多个数量级内的变化;最大应力水平为0.7时,解出的参数值比较可靠.

关键词： paris公式反演分析应力强度因子单轴拉伸疲劳试验参数值最大应力水平

TA17钛合金板状连接件的疲劳裂纹扩展行为研究

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宇航材料工艺 2024年第2期54卷 75-81页

作者：匡格平王群黄学伟刘彬徐文涛北京宇航系统工程研究所北京100076 郑州大学力学与安全工程学院郑州450001

TA17钛合金是航空航天等工程中重要的结构材料,其疲劳裂纹扩展性能直接影响整体结构的安全性和完整性。本文基于Cr2Ni2MoV钢材紧凑拉伸试样斜裂纹疲劳裂纹扩展的试验结果,验证了ABAQUS软件XFEM模块用于分析平面应力状态下疲劳裂纹扩展... 详细信息

TA17钛合金是航空航天等工程中重要的结构材料,其疲劳裂纹扩展性能直接影响整体结构的安全性和完整性。本文基于Cr2Ni2MoV钢材紧凑拉伸试样斜裂纹疲劳裂纹扩展的试验结果,验证了ABAQUS软件XFEM模块用于分析平面应力状态下疲劳裂纹扩展的有效性,然后采用XFEM模块分析了TA17钛合金及其连接件的疲劳裂纹扩展性能。结果表明降低最大荷载、减小加载比和采用长圆孔型均可有效提高TA17钛合金连接件的疲劳寿命。采用XFEM模块可以预测连接件疲劳寿命的S-N曲线,预测TA17钛合金结构载荷增大33.3%,疲劳寿命减小为原来的1/4,可为工程疲劳设计提供参考依据。

关键词：钛合金疲劳裂纹扩展断裂力学 XFEM paris公式

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paris公式在结构裂纹诊断中的应用研究

Paris公式在结构裂纹诊断中的应用研究

作者：孙远韬武汉理工大学

学位级别：硕士

港机金属结构故障诊断是保障港口安全生产的一个重要研究课题，对大型港口机械而言，其金属结构的故障时有发生，严重地影响生产的安全，并造成重大的经济损失和社会影响。我们运用故障诊断技术对金属结构件的故障进行状态评估和寿命预... 详细信息

港机金属结构故障诊断是保障港口安全生产的一个重要研究课题，对大型港口机械而言，其金属结构的故障时有发生，严重地影响生产的安全，并造成重大的经济损失和社会影响。我们运用故障诊断技术对金属结构件的故障进行状态评估和寿命预测，并开发出软（硬件）件系统在实践中应用，并不断的研究、完善以符合实际。根据港机结构出现裂纹这一主要故障的现状，本文的主要工作就是以断裂力学理论为依托，通过实验，结合有限元技术、APDL、UIDL及VB程序开发等关键技术，对港口机械金属结构裂纹诊断的关键理论paris公式及应用进行了研究、补充和完善，以更符合企业的实际生产需要。本论文的主要内容包括：（1）论述了断裂力学的基本理论及其分支计算断裂力学发展趋势，对疲劳裂纹扩展寿命模型及其在港机金属结构裂纹寿命预测的应用进行阐述。（2）针对港机金属结构故障诊断中的核心—paris公式的应用，对通过无裂纹时建立有限元模型得到结构应力云图，从而获得分析裂纹扩展寿命所需应力参数的有效性进行了实验研究。（3）通过有限元Ansys技术对该实验中的试件建立有限元模型，对结果进行对照：并利用Ansys计算裂纹试件的应力强度因子同经验公式进行了对照，验证了结果的有效性。（4）通过Ansys二次开发技术对试件中的应力强度因子随裂纹长度增加而变化的数值进行求解并拟合成曲线，以了解裂纹扩展速度的变化率。在此基础上，为更精确、更方便的对结构裂纹进行诊断，提出了根据有限元模型，通过二次开发技术对任意部位的应力强度因子（幅值）及其曲线的求解来对裂纹扩展寿命，速度变化进行诊断的计算框架，对paris公式的在金属结构裂纹诊断中的具体运用提供了新思路。（5）通过VB改写、完善了原有的港机金属结构故障诊断系统，引入标准型钢数据库及非标准型钢几何特性的计算功能使用户使用更方便;对于无法得到应力云图而企业需要重点巡检的部位，通过其金属结构总图根据专家经验制成“现场实际应力测试指导图”集成到所开发的港机金属结构裂纹诊断系统，为paris公式的应力值的选取部位提供方便;通过计算M1025门机，继续对金属结构应力云图进行丰富，扩充了诊断机型，也使得整个系统功能更全，使用更方便。

关键词： paris公式裂纹拉伸实验 Ansys 二次开发

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广义paris公式预测沥青路面的疲劳寿命

湖南大学学报（自然科学版） 2005年第6期32卷 20-23页

作者：曾梦澜马正军易昕湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

重复作用的交通荷载可以在路面沥青混合料细微缺陷或裂缝的尖端造成应力集中并以复杂的形式自上而下扩展,最终导致路面的疲劳开裂破坏.本文应用断裂力学的原理探讨沥青路面疲劳寿命的预测方法.计算与分析表明:广义paris公式可以考虑沥... 详细信息

重复作用的交通荷载可以在路面沥青混合料细微缺陷或裂缝的尖端造成应力集中并以复杂的形式自上而下扩展,最终导致路面的疲劳开裂破坏.本文应用断裂力学的原理探讨沥青路面疲劳寿命的预测方法.计算与分析表明:广义paris公式可以考虑沥青路面结构内材料复杂的裂缝扩展;沥青面层的疲劳寿命随着面层厚度的增加以近似线性的幂函数的形式增加;另一方面,沥青面层的疲劳寿命随着面层材料模量的降低以负指数的幂函数的形式增加.

关键词：道路工程沥青路面疲劳寿命断裂力学 paris公式

对裂纹扩展规律paris公式物理本质的探讨

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力学学报 2003年第2期35卷 171-175页

作者：刘立名段梦兰柳春图赵慧娟中海石油研究中心北京100027 大连理工大学船舶系大连116024 中国科学院力学研究所北京100080 中国船级社北京100006

首先讨论了著名力学家K.Krausz和A.S.Krausz关于paris公式物理本质研究的成果,从材料的微观结构和裂纹尖端的应力场出发,应用位错动力学理论、热激活能理论和速率过程理论对疲劳裂纹扩展规律进行了微观到宏观的探讨,最终推导出疲劳裂纹... 详细信息

首先讨论了著名力学家K.Krausz和A.S.Krausz关于paris公式物理本质研究的成果,从材料的微观结构和裂纹尖端的应力场出发,应用位错动力学理论、热激活能理论和速率过程理论对疲劳裂纹扩展规律进行了微观到宏观的探讨,最终推导出疲劳裂纹扩展速率的一个解析表示式.该式严格地定义了paris公式的两个试验常数,赋予了paris公式明确的物理意义,从而真实地揭示了paris公式的物理本质,为这一经验的普遍规律奠定了理论基础.

关键词：裂纹扩展疲劳裂纹位错扩展速率 paris公式应力强度因子

疲劳裂纹扩展规律paris公式的一般修正及应用

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压力容器 2006年第12期23卷 8-15,19页

作者：倪向贵李新亮王秀喜中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230026

介绍了疲劳裂纹扩展规律paris公式及其与传统应力疲劳S-N曲线的关系,分析了计算疲劳裂纹扩展寿命的一般过程。阐述了当前paris公式在工程中的一般修正,具体描述了不同的修正形式及其主要特征,简要介绍了paris公式在弹塑性断裂力学和连... 详细信息

介绍了疲劳裂纹扩展规律paris公式及其与传统应力疲劳S-N曲线的关系,分析了计算疲劳裂纹扩展寿命的一般过程。阐述了当前paris公式在工程中的一般修正,具体描述了不同的修正形式及其主要特征,简要介绍了paris公式在弹塑性断裂力学和连续损伤力学中的修正及应用。各种应用实践表明,对于不同要求的工程问题要采用相应的修正形式。

关键词：疲劳裂纹扩展速率 paris公式

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paris公式中材料参数的统计特性分析

Paris公式中材料参数的统计特性分析

采用paris公式描述缺口表面裂纹扩展速率的条件

2008全国MTS断裂测试研讨会

作者：曲先强马永亮崔洪斌张杰王长利哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨工业大学分析测试中心

采用国标中规定的紧凑拉伸试件,进行某高强钢疲劳裂纹扩展速率试验。通过七点递增多项式法处理试验数据,利用paris公式拟合试验数据,得到材料参数C和m的值。根据试验结果并参照相关文献,确定C和m分别为对数正态分布和正态分布,给出材料... 详细信息

采用国标中规定的紧凑拉伸试件,进行某高强钢疲劳裂纹扩展速率试验。通过七点递增多项式法处理试验数据,利用paris公式拟合试验数据,得到材料参数C和m的值。根据试验结果并参照相关文献,确定C和m分别为对数正态分布和正态分布,给出材料参数概率分布的特征值,为进行可靠性分析提供基本数据。

关键词：疲劳裂纹扩展 paris公式材料参数统计分布

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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北方交通大学学报 1991年第4期15卷 63-67页

作者：程育仁侯炳麟彭湘许子龙北方交通大学工程力学研究所

通过两种材料的缺口表面裂纹扩展规律的实验研究和非线性有限元的数值计算,指出只有当缺口裂纹冲出缺口的非线性应力场,由线弹性断裂力学所确定的应力强度因子成为裂纹扩展的驱动力时,paris 公式方可用于表征缺口表面裂纹扩展速率.为工... 详细信息

通过两种材料的缺口表面裂纹扩展规律的实验研究和非线性有限元的数值计算,指出只有当缺口裂纹冲出缺口的非线性应力场,由线弹性断裂力学所确定的应力强度因子成为裂纹扩展的驱动力时,paris 公式方可用于表征缺口表面裂纹扩展速率.为工程应用需要,提出当 n′>0.2和表面裂纹长度2c>1mm 时,paris 公式可以应用于描述缺口表面裂纹的扩展速率.

关键词： paris公式表面裂纹裂纹扩展钢

基于改进paris公式的沥青路面反射疲劳裂缝动态扩展研究

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基于改进Paris公式的沥青路面反射疲劳裂缝动态扩展研究

作者：张攀湖南大学

学位级别：硕士

疲劳开裂是沥青路面常见病害之一,研究沥青混合料疲劳裂缝的扩展特性对于沥青路面结构设计和养护具有重要意义。现有的沥青混合料疲劳开裂的数值研究大多是通过分析静态裂缝尖端应力强度因子的大小来判断裂缝扩展趋势,不能直观地描述裂... 详细信息

疲劳开裂是沥青路面常见病害之一,研究沥青混合料疲劳裂缝的扩展特性对于沥青路面结构设计和养护具有重要意义。现有的沥青混合料疲劳开裂的数值研究大多是通过分析静态裂缝尖端应力强度因子的大小来判断裂缝扩展趋势,不能直观地描述裂缝的动态扩展。近来发展的扩展有限元方法(XFEM),在模拟裂缝扩展时不需要对网格进行再次划分,也不需要提前定义裂缝扩展路径,可实现裂缝的自动扩展。本文基于断裂能释放率改进的paris公式,应用扩展有限元方法建立疲劳裂缝动态扩展模型分析沥青混合料的疲劳裂缝扩展过程,该模型将疲劳裂缝扩展分为低速稳定扩展Ⅰ、中速稳定扩展Ⅱ、快速扩展Ⅲ三个阶段。采用含预切口试件的AC-13、AC-20、AC-25、AC-13(SBS)四种材料的半圆弯曲疲劳试验,利用二阶指数增长函数对试验得到的N-a曲线进行拟合,分别得到四种沥青混合料裂缝低速稳定扩展Ⅰ、中速稳定扩展Ⅱ两个阶段的参数c、c、c、c。四种沥青混合料中,疲劳寿命越长,其参数c、c越大,c、c越小。采用扩展有限元方法对半圆弯曲疲劳试验进行模拟分析,结果表明模拟得到的N-a曲线与试验结果高度吻合,验证了运用改进paris公式分析沥青混合料疲劳裂缝扩展过程的可行性。基于半圆弯曲试验获得的沥青混合料疲劳断裂参数,应用扩展有限元方法建立半刚性基层沥青路面反射裂缝的疲劳扩展模型,结果表明,上面层疲劳寿命只占面层总疲劳寿命的0.2%,几乎可以忽略不计。表明裂缝一旦扩展到中面层顶面,整个面层抵抗温缩应力的能力基本消失,半刚性基层沥青路面抵抗温缩反射裂缝扩展的面层厚度主要集中在中、下面层。分析路面结构参数对面层反射裂缝疲劳寿命的影响可见,极限断裂能释放率较高和抗疲劳特性较好的沥青混合料具有较长的疲劳寿命,可延缓反射裂缝向面层顶部扩展;沥青面层疲劳寿命随面层厚度增大、基层弹性模量减小而延长;降低基层弹性模量时,裂缝扩展每单位厚度的疲劳寿命会延长,抵抗温缩反射裂缝疲劳扩展的上面层深度也会增加。

关键词：半圆弯曲试验 paris公式半刚性基层路面反射裂缝扩展有限元疲劳寿命