冲击载荷下纤维复合材料裂纹起裂的实验研究

采用SHTB技术对纤维增强复合材料裂纹动态起裂行为进行了实验研究。使用应变片方法确定了裂纹的起裂时间，结合有限元数值模拟得到了裂纹的起裂韧性；同时观察了裂纹在冲击载荷作用下的裂纹起裂和扩展方式，分析了纤维的铺层角度对裂纹起裂和扩增的影响。

抽油杆裂纹扩展的实验研究和剩余疲劳寿命的预测

应用超声波探测抽油杆疲劳裂纹扩展时的深度a, 通过室内实验找出D级抽油杆裂纹深度a和裂纹宽度c之间的比趋向于0.78, 简化后可直接研究超声波信号V和裂纹深度a之间的关系, 从而用V-a关系估算有疲劳裂纹D级抽油杆的剩余寿命, 避免杆断带来的经济损失.

黏弹性材料界面裂纹应力场奇性分析

研究两半无限大黏弹性体间Griffith界面裂纹在简谐载荷作用下裂纹尖端动应力场的奇异特性。通过引入裂纹张开位移和裂纹位错密度函数，相应的混合边值问题归结为一组耦合的奇异积分方程。渐近分析表明裂尖动应力场的奇异特征完全包含在奇异积分方程的基本解中。通过对基本解的深入分析发现黏弹性材料界面裂纹尖动应力场具有与材料参数和外载荷频率相关的振荡奇异特性。以标准线性固体黏弹材料为例讨论了材料参数和载荷频率对奇性指数和振荡指数的影响。

氢对锆基块体非晶合金形变和开裂的影响

通过充氢和未充氢缺口拉伸试样和三点弯曲试样在SEM下的原位加载,研究了氢对Zr65Al7.5Ni10Cu17．5块体非晶合金形变和开裂过程的影响．结果表明,无论是否有氢,块体非晶的剪切带发展到临界尺寸,剪切裂纹就沿剪切带形核、扩展,它一旦张开就导致快速的断裂．断口边缘观察到的无特征区是剪切带,而不是剪切裂纹断口;剪切断口形貌和拉伸断口形貌没有本质区别．只有当长时间充氢才能形成氢鼓泡,如鼓泡很小或尚未形成,则氢对剪切带以及裂纹的形核、扩展没有明显影响;如存在较大的氢鼓泡,则当剪切带尚未充分发展时微裂纹就形核,导致低应力脆断．

梯度涂层材料中裂纹问题的非均匀元分析

本文采用非均匀等参有限元的方法研究了薄膜梯度涂层/均匀基材中的界面裂纹问题，并与双材料界面裂纹情况进行了对比计算。研究表明：在均匀基材上采用梯度涂层，与双材料相比可以有效地降低裂尖场应力强度因子；同时还分析了涂层厚度与梯度参数对界面应力强度因子的影响。结果表明：当薄膜厚度大于或等于裂纹长度时，应力强度因子（K_I、K_(II)）对其尺度的变化显得不敏感；对梯度参数的影响而言，当材料性能曲线的幂指数m大于1时，裂尖场的应力强度因子K_(II)相对K_I很小且基本不随m变化，因此裂尖场与均匀材料情况类似；当m小于1时，应用强度因子K_(II)随m减小而急剧增大，裂尖场由K_I及K_(II)控制，断裂趋于混合型。

机械载荷作用下单边裂纹载流薄板的应力场

采用坐标变换的方式,将单边裂纹载流薄板通电瞬间由温度产生的应力场表达式中的各应力分量分离,并用极坐标进行表示.给出了Ⅰ型穿透裂纹尖端附近的应力场的表达式.最后将温度产生的应力场与单向拉伸载荷作用产生的应力场相叠加,推导出用极坐标表示的机械载荷作用下单边裂纹载流薄板的应力场的表达式,并给出算例.

折线裂纹和两相材料界面的相互作用

利用螺位错基本解建立了和界面相交的折线裂纹的Cauchy型积分方程．根据奇异积分方程理论，得出了确定折线裂纹和界面交点处的奇性应力指数的特征方程，以及交点处各角形域内的奇性应力．利用所得的交点处的奇性应力定义了折线裂纹和界面交点处的应力强度因子．对所得积分方程进行数值求解，可得裂纹端点以及裂纹和界面交点处的应力强度因子．

高压脉冲放电技术在金属裂纹止裂中的应用

如何产生高强度脉冲电流是应用电磁热效应遏制金属裂纹研究的一个关键问题.本文介绍了高压脉冲放电装置的工作原理;从理论上分析了充电电压、回路参数与放电电流幅值、放电周期之间的关系.在此基础上,自主设计、开发了一套高压脉冲放电装置.采用它对金属模具钢中裂纹进行了脉冲放电止裂实验.放电时裂纹尖端熔化形成堆焊和高压应力区,使裂纹尖端钝化,达到了止裂的目的.由于脉冲放电快速加热和冷却,在裂纹尖端处实现了冲击淬火,得到了超细化的隐晶马氏体和细粒碳化物等微观组织,提高了裂纹尖端处的硬度、强韧性和耐磨性,试验结果验证了该装置的有效性,本文的成果为采用电磁热效应对金属模具裂纹止裂提供了实验技术基础.

含环向裂纹厚壁圆筒电磁止裂的应力场分析

以具有轴对称性质、端部带有半埋藏环形裂纹的厚壁圆筒为研究对象，通过对长厚壁圆筒内外环面均匀通入超强脉冲电流进行电磁热止裂。采用复变函数方法求解了脉冲放电瞬间裂纹尖端的温度场和热应力场。在一定的超强脉冲电流作用下，由于环形裂纹尖端的电流绕流热集中效应，裂尖温升超过了金属熔点，使裂尖处金属熔化在内部形成堆焊，钝化了裂尖，并且在裂纹前缘形成了热压应力，阻止了裂纹的扩展。在此基础上还讨论了在电载荷和机械载荷共同作用下裂纹前缘的应力场。

圆夹杂内裂纹对SH波的动力响应

利用特殊函数的Graf加法公式和波函数展开方法得出了圆夹杂内作用集中力的格林函数。根据Bessel函数的渐近性质，对所得格林函数的奇异部分和有界部分进行了分离。利用所得的格林函数和互易定理得出了圆夹杂内裂纹在SH波作用下的散射场。根据裂纹的散射场建立了圆夹杂内裂纹的超奇异积分方程。对超奇异积分方程的数值求解，可得裂纹端点的动应力强度因子。

具有圆弧裂纹载流薄板的温度效应分析

给出含有圆弧裂纹的载流薄板在通入强大脉冲电流瞬间,裂纹尖端处温度场分布的复变函数解.该解是在首先求解通电瞬间,裂纹尖端处所形成的点热源功率的情况下得到的.它为进一步求解裂纹尖端处的应力场奠定了基础.文中给出的算例表明,适当控制通入的电流强度,可以达到有效控制裂尖熔化区尺寸以及形成焊口的目的.

Yemaya, No. 30, March 2009

Asia / India: Women in Seafood Processing; Asia / India- Getting on the Bus; Asia / Sri Lanka - Marching for Justice; Asia / Vietnam - Setting the Agenda; Policy / India - Policy but no Practice; Yemaya Recommends - Pacific Voices: Equity and Sustainability in Pacific Island Fisheries; Milestones - Ecuador's new food sovereignty law aims to strengthen the constitutional right to food; What's New, Webby? - Womenspeak; Profile - Marie Ademar; Yemaya Mama ...tries to crack the Code.

The Effect of the Thickness of Fe2 Al5 Phase Layer at Fe/Al Interface on the Mechanics Behavior of Hot Dip Aluminizing Coating

Hot Dip Aluminized Coatings with different thickness were prepared on Q235 steel in aluminum solutions with different temperature for certain time. Through tensile tests and in-situ SEM observations, the effect of the coating's microstructure on the tensile strength of the samples was studied. It was disclosed at certain aluminum solution temperature,transaction layers mainly composed of Fe2 Al5 phase got thicker with time prolonging, and this changed initial crack's extending direction from parallel with to vertical with stretching direction. The change in crack direction decreased tensile strength of samples, thus made the coating easy to break. It was concluded that the existence of thick Fe2 Al5 phase layer was the basic reason for the lowering of tensile strength of the coating.

Cracks in saturated sand

The formation mechanism of water film (or crack) in saturated sand is analyzed numerically It is shown that there will be no stable "water film" in the saturated sand even if the strength of the skeleton is zero and no positions are choked. The stable water films initiate and grow if the choking state keeps unchangeable once the fluid velocities of one position decreases to zero in a liquefied sand column. A simplified method for evaluating the thickness of water film is presented according to a solidification wave theory. The theoretical results obtained by the simplified method are compared with the numerical results and the experimental results of Kokusho.

Molecular dynamics studies of brittle fracture of SiO2

By applying for molecular dynamics (MD) simulation and Griffith fracture criterion, the brittle behavior of crack extension of mode I type is investigated. The critical stress intensity factor (SIF)K-Ic(MD) of crack extension is calculated, and the evolution of atoms near crack tip is observed. It is found that K-Ic(MD) is in good agreement with the Griffith ftacture criterion K-Ic(Griffith).