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焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究

《焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究》是依托北京航空航天大学，由鲍蕊担任项目负责人的面上项目。

焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究基本信息

中文名焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究
依托单位北京航空航天大学
项目负责人鲍蕊
项目类别面上项目

焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究结题摘要

采用先进的焊接工艺制造大型金属整体结构是近年来大型飞机结构减重设计和节约成本的重要途径。损伤容限设计理念是保证结构安全性的重要途径，裂纹扩展分析又是损伤容限评定的内容之一。焊接结构的裂纹扩展分析的困难在于残余应力和微观组织改变对焊接结构疲劳裂纹扩展速率的影响是耦合在一起的，残余应力分布受几何构型影响，使得传统的用实验室标准试件测量的裂纹扩展速率来分析焊接结构件的裂纹扩展寿命的思路面临挑战。针对上述问题，本项目提出了焊接本征裂纹扩展速率的概念。在符合工程实践假定的条件下，（1）分离残余应力和微观组织对裂纹扩展的影响，建立焊接结构本征裂纹扩展速率提取方法；（2）准确评估焊接件的残余应力分布并分析其对裂尖场参量的影响；（3）研究微观结构对裂纹扩展行为及裂纹尖端场参量的影响。在研究过程中，重点对分离残余应力和微观组织对裂纹扩展影响、评价焊接整体结构残余应力分布描述方法等方面取得突破：（1）提出了一种数字图像相关技术辅助下的逐步切割、多步反推的焊接件残余应力测量方法；（2）在残余应力得以准确评估的基础上，提出了以试验手段提取焊接件本征裂纹扩展速率的方法——恒有效应力强度因子变程和有效应力比方法，采用该方法对搅拌摩擦焊接件焊缝及附近不同区域的本征疲劳裂纹扩展速率进行了研究；（3）研究了该系列铝合金晶粒分布对疲劳裂纹扩展速率的影响，进而分析焊接微观结构改变对裂纹扩展速率的影响规律。随着近年来对新型金属整体结构研究关注点的变化，本项目对焊接微观结构改变对裂纹扩展影响的研究部分，增加了材料组织对裂纹扩展行为和裂尖场变化的影响的研究，调整了部分原申请书研究内容。本项目的研究成果将为焊接结构的损伤容限分析提供技术支撑，从而为先进连接技术在大型飞机结构中的应用奠定分析评定基础。

焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究造价信息

市场价
信息价
询价

扩展母排

规格型号：
壳架:h400 HDC系列塑壳断路器附件 6块(三极) HYC010
价格行情：
材料单位：
个
材料品牌：
海格
材料税率：
13%
供应商：
天津海格电气有限公司
报价时间：
2022-12-07

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扩展母排

规格型号：
壳架:h400 HDC系列塑壳断路器附件 8块(四极) HYC013
价格行情：
材料单位：
个
材料品牌：
海格
材料税率：
13%
供应商：
天津海格电气有限公司
报价时间：
2022-12-07

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扩展母排

规格型号：
壳架:h800 HDC系列塑壳断路器附件 6块(三极) HYD010
价格行情：
材料单位：
个
材料品牌：
海格
材料税率：
13%
供应商：
天津海格电气有限公司
报价时间：
2022-12-07

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扩展母排

规格型号：
壳架:h800 HDC系列塑壳断路器附件 8块(四极) HYD013
价格行情：
材料单位：
个
材料品牌：
海格
材料税率：
13%
供应商：
天津海格电气有限公司
报价时间：
2022-12-07

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端子扩展器

规格型号：
LV432484极数:Setof3;说明:CoMPactNSX400/630常用附件,右角端子扩展器;
价格行情：
材料单位：
个
材料品牌：
施耐德
材料税率：
13%
供应商：
陕西施耐德恒业电力电气有限公司
报价时间：
2022-12-07

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多角焊接机

规格型号：
DSH-250
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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多角焊接机

规格型号：
DSH-250
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
广州市2011年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

多角焊接机

规格型号：
DSH-250
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2010年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

多角焊接机

规格型号：
DSH-250
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
广州市2010年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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多角焊接机

规格型号：
DSH-250
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
广州市2009年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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数显式弹簧疲劳试验机

规格型号：
TPG-2000 用于螺旋弹簧的疲劳试验
需求量：
2台
报价数：
1
材料品牌：
金恒
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-07-15

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地学研究应用服务器

规格型号：
地学研究应用服务器 1.地学研究应用服务器(华为)
需求量：
1项
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2021-03-21

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SF6压力抄表记录本/本?

规格型号：
SF6压力抄表记录本/本?
需求量：
100本
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2009-12-01

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笔记本

规格型号：
笔记本
需求量：
26个
报价数：
1
材料品牌：
见品牌材料表（国产）
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2017-05-24

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巡更事件本

规格型号：
巡更事件本
需求量：
8195个
报价数：
2
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-09-11

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焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究项目摘要

先进焊接工艺在飞机中的应用是实现结构减重和低成本的重要途径之一，这对焊接结构完整性评价提出了更高的要求，给损伤容限设计评定提出了新挑战。由于焊接残余应力（RS）和微观结构改变对裂纹扩展的影响相耦合，RS与结构构型和尺寸相关，现有利用母材裂纹扩展速率叠加RS影响的评定方法在精度和适用性上都受到限制。本研究创造性地提出了本征裂纹扩展速率（Intrinsic crack growth rate，ICGR）的概念，分离RS与微观结构改变对裂纹扩展的影响，提取出仅反映微观结构改变的本征参量，建立基于ICGR的焊接结构裂纹扩展分析方法；在此基础上，研究RS分布与结构构型及尺寸的关系，给出焊接整体结构的裂纹扩展评定方法。与现有方法相比，由于ICGR考虑了微观结构改变的影响，将显著提高预测精度；ICGR与结构构型和尺寸无关，将显著提高方法的适用性。本研究成果将为焊接在飞机结构中的应用奠定分析评定技术基础。

焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究常见问题

焊接结构工艺性设计有哪些要求

焊接结构的工艺性设计一般有较多要求，大致可以提出如下要求：焊缝布置的设计，1）要尽量布置在便于焊接的位置；2）要尽量布置在平焊的位置；3）焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形；焊接方法选择，根据工件的尺...
钢结构焊接产生裂纹的原因

热裂纹是指高温下所产生的裂纹，又称高温裂纹或结晶裂纹，通常产生在焊缝内部，有时也可能出现在热影响区，表现形式有：纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程...
高cr铸铁裂纹怎样焊接

步骤：1，清除裂纹周边30mm范围内的型砂及氧化物。 2，在裂纹两尾端头各钻－个10mm大小的止裂孔。 3，磨出坡囗，深度视毌材厚度而定。 4，高铬铸钢件用铬...

焊接结构本征疲劳裂纹扩展速率研究文献

断裂力学在焊接结构疲劳裂纹扩展研究中的应用

断裂力学在焊接结构疲劳裂纹扩展研究中的应用

断裂力学在焊接结构疲劳裂纹扩展研究中的应用

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大小：498KB

页数： 3页

疲劳裂纹的产生以及扩展对结构件的安全使用存在着巨大的隐患,掌握疲劳裂纹扩展的基本规律和熟悉影响疲劳裂纹扩展的因素是非常必要的。对疲劳裂纹扩展的基本规律和影响因素进行了分析,并举例应用断裂力学的理论对焊接结构疲劳裂纹的扩展寿命进行了估算。

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高强度桥梁钢焊接接头疲劳裂纹扩展速率的研究

高强度桥梁钢焊接接头疲劳裂纹扩展速率的研究

高强度桥梁钢焊接接头疲劳裂纹扩展速率的研究

格式：pdf

大小：498KB

页数： 4页

金属铸锻焊技术 Casting·Forging·Welding 2010 年 9 月 Hot Working Technology 2010, Vol.39,No.17 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：TG40

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疲劳裂纹扩展速率关系曲线

曲线在双对数坐标中画出的 曲线，如右图2所示。图中 曲线可分为低、中、高速率三个区域： 疲劳裂纹扩展速率1区 是低速率区。该区域内，随着应力强度因子幅度 的降低，裂纹扩展速率迅速下降。到某一下限值 时，裂纹扩展速率趋近于零(da/dN<10-10m/c)。 若 ，则可以认为裂纹不发生扩展。 是反映疲劳裂纹是否扩展的一个重要的材料参数，称为疲劳裂纹扩展的门槛应力强度因子幅度：是 曲线的下限。 当 时裂纹扩展较快，很快进入第二阶段。在第一阶段中，应力比、显微组织、环境的影响很大。在裂纹扩展的第二阶段，其扩展速率受应力比、组织类型和环境的影响很小。当过渡到第三阶段，裂纹又加速扩展，当Kmax达到K1c（断裂韧度）时试样就断裂了。这一阶段受应力比、组织和断裂韧性的影响较大。 研究疲劳裂纹门槛值在理论上和实际工程应用上都是有意义的。十分明显，一般的机械零件和工程构件是不会以来作为设计指标的。因为数值很低，如以来作为设计标准，这无疑是要求工作应力很低或者容许的裂纹尺寸很小。疲劳门槛值除了因应力比R的增加而减小外，还和组织有关。 疲劳裂纹扩展速率2区 是中速率裂纹扩展区。此时，裂纹扩展速率一般在 - m/c范围内。大量的实验研究表明：中速率区内， 有良好的对数线性关系。利用这一关系进行疲劳裂纹扩展寿命预测，是疲劳裂纹扩展研究的重点。 疲劳裂纹扩展速率3区 为高速率区，在这一区域内，da/dN大，裂纹扩展快，寿命短。其对裂纹扩展寿命的贡献，通常可以不考虑。此区域的上限为 ，是由断裂判据 给出的。

疲劳裂纹扩展速率比较

曲线与S-N曲线（疲劳曲线）一样，都表示了材料的疲劳性能；只不过S-N曲线所描述的是疲劳裂纹萌生性能， 曲线描述的是疲劳裂纹扩展性能而已。值得指出的是： S-N曲线以R=-1（对称循环）时的曲线作为基本曲线。 曲线则是以R=0（脉冲循环）时的曲线作为基本曲线的。

疲劳裂纹扩展速率定义

疲劳裂纹扩展速率da/dN，是在疲劳载荷作用下，裂纹长度a随循环周次N的变化率，反映裂纹扩展的快慢。 疲劳载荷：在工程上引起的疲劳破坏的应力或应变有时呈周期性变化，有时是随机的。 疲劳裂纹：某些材料在连续交变应力作用下，会在其表面逐渐生成裂纹，并随着作用时间而逐渐向纵深发展。使裂纹打一展，试件的力学性能下降，最终导致完全断裂。应该指出，有些材料耐初始裂纹生长的性能很好，但一旦生成却发展很快。而另一些材料就正好相反。

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