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20xx-20xx年第七章:循環(huán)變形與疲勞-全文預(yù)覽

2025-12-02 10:21 上一頁面

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【正文】 范文最新推薦 268 / 57 導(dǎo)始終堅持以科學(xué)發(fā)展統(tǒng)領(lǐng)全局,堅持 “ 安全第一,預(yù)防為主,綜合治理 ” 的方針,突出安全生產(chǎn)促發(fā)展這條主線。及時做好安全生產(chǎn)三類人員和企業(yè)安全生產(chǎn)許可證的延 期申報工作。成立了安全生產(chǎn)隱患排查治理領(lǐng)導(dǎo)小組,全面落實 “ 安全生產(chǎn)年 ” 的各項工作。對施工技術(shù)方案、具體實施步驟、范文最新推薦 267 / 57 質(zhì)量監(jiān)管等各個環(huán)節(jié)抓緊抓實、環(huán)環(huán)緊扣,按時保質(zhì)保量完成承建的各項工程建設(shè)任務(wù)。面對今年工程時間緊 , 任務(wù)重 , 路線長 ,難度大 , 為此公司一班人意識到 :如何抓好公司的全面建設(shè),適應(yīng)新的形勢要求,跟得上時代發(fā)展的步伐,必須積極參與市場競爭,增強抗風(fēng)險能力,經(jīng)受得起考驗,打鐵必須自身硬,加大內(nèi)部管理力度,制訂嚴(yán)格的管理措施,改變過去工作人員職責(zé)不明,責(zé)任不清等局面。 有機農(nóng)業(yè)園改造工程(水穩(wěn)基層)完成工程量 105 萬元。 2020 年 ,是深入開展學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀 ,應(yīng)對國際金融危機挑戰(zhàn) ,振奮精神攻堅克難的重要之年,同時,也是建國 60 周年。我支部堅持預(yù)防為主,加強全體黨員的黨性鍛煉和黨性修養(yǎng),以宗旨教育為主攻方向,進一步提高黨員干部艱苦奮斗、廉政勤政、潔身自愛的自覺性,強化黨員干部的法制意識,增強黨員干部廉潔自律意識,同時我們還積極支持監(jiān)察部門的監(jiān)察工作,促進我部門的黨風(fēng)廉政建設(shè)。全年共撰寫調(diào)研報告 11 篇。在業(yè)務(wù)工作十分繁重的情況下,財務(wù)管理人員嚴(yán)格規(guī)章制度要求,師、團兩級工會都實行了預(yù)算管理,效果比較理想。今年 11 月至 12 月份,已舉辦了三期基層工會主席培訓(xùn) 班,參加的農(nóng)牧團場基層連隊工會主席共 190 多人。一年來,先后召開基層工會群眾性經(jīng)濟技術(shù)交流會、工作重點工作現(xiàn)場會、職工自營經(jīng)濟現(xiàn)場會、沼氣建設(shè)現(xiàn)場會、科技之冬現(xiàn)場會等各種會議和培訓(xùn),先后組織基層單位工會干部、承包職工進行自營經(jīng)濟、豐產(chǎn)攻關(guān)、科技之冬等現(xiàn)場觀摩、交流活動達20 多次。 二、圍繞師黨委中心工作,全力開展好工會各項業(yè)務(wù)工作 今年,工會黨支部緊緊圍繞師黨委的中心工作大局,從維護、建設(shè)、教育、參與四項職能出發(fā),切實履行部門工作職能,充分發(fā)揮作用,積極投身全師三個文明建設(shè),以作為求地位,以實績求發(fā)展,開拓創(chuàng)新,求真務(wù)實,使部門各項業(yè)務(wù)工作取得了新的進展,工作總結(jié)《工范文最新推薦 262 會黨支部工作總結(jié)》。 。繼續(xù)認真做好對入黨積極分子的培養(yǎng)教育和考察、引導(dǎo)工作。全年共召開民主生活會 2 次,均取得了良好效果,大家普遍反映心更近了,關(guān)系更融洽了,工作氛圍更加和諧了,團隊的力量更加強大了。 一、努力加強黨支部的 思想建設(shè)、組織建設(shè)和作風(fēng)建設(shè) :在工會全體黨員中繼續(xù)深入學(xué)習(xí)鄧小平理論和 “ 三個代表 ” 的重要思想。nnessen A. Strength of Metals and Alloys. Oxford: Pergamon Press, 1988:743 23 Paris P C, Gomez M P, Anderson W P. The Trend in Eng., 1961, 13: 9 24 Forsyth P J E. Proc. of Cranfield Symp. London, 1962, 76 25 Neumann P. Acta Metall., 1969, 17:1219 26 Kaplan H I, Laird C. Trans. Met. Soc. AIME, 1967, 239:1017 27 Zappfe C A, Worden C O. Tras. Amer. Soc. Met., 1951, 43:958 28 Laird C. Fatigue Crack Propagation, Special Technical Publication 415. Philadelphia: ASTM, 131 29 Lynch S P. Acta Metall., 1988, 36:2639 30 Dowling N E, Begley J A. Mechenics of Crack Growth, Special Technical Publication 590. Philadelphia: ASTM, 82 31 W252。 盡管已經(jīng)廣泛應(yīng)用線彈性斷裂力學(xué)來描述室溫下的疲勞裂紋擴展行為,但對于高溫疲勞條件下,描述大范圍屈服的疲勞 蠕變裂紋擴展方面,采用哪一種斷裂力學(xué)參數(shù)更有效的問題目前沒有一致的看法。在大范圍屈服條件下可以用 )(c JJ ?? 來描述機械疲勞分量,其表達式為 257 2)(dd 2FmcJCNa ??????? ( ) 式中的 2C 和 2m 是經(jīng)驗常數(shù)。在低頻和非常高的溫度下,裂紋擴 展完全是一種時間相關(guān)過程,可選擇 ?C 作為描述參量 (參看第五章, 節(jié)) 。在應(yīng)用線性損傷累積概念時至少可能遇到三個問題:( i)在應(yīng)變保持恒定的時間里,應(yīng)力會不斷松弛;( ii)在長時間的循環(huán)變形過程中,循環(huán)硬化或循環(huán)軟化會引起不 同程度的應(yīng)力松弛,( iii) 式 中的 jtR 通常取自單向拉伸蠕變試驗,而這種試驗與蠕變疲勞行為有所不同。如果材料在應(yīng)力幅 i?? 下承受了 in 個循環(huán),在這個應(yīng)力幅下的壽命是 iNf ,則疲勞損傷累積所占的分?jǐn)?shù)由表達式 ii Nn f/? 給出,式中的求和是對具有不同應(yīng)力幅的所有應(yīng)力塊求和。純金屬 Ni 等少數(shù)材料對壓縮蠕變不敏感。 盡管如此,從 Goswami 的數(shù)據(jù)庫中仍可以總結(jié)出如下傾向。 蠕變-疲勞交互作用的本質(zhì)是蠕變損傷和疲勞損傷的相互關(guān)系。在這種復(fù)雜條件下的 損傷機制及失效形式 是材料強度研究中最復(fù)雜的課題之一。在工程上,許多高溫構(gòu)件是在高溫低周疲勞,蠕變疲勞(帶拉伸保持時間)或熱疲勞等條件下服役。但在高載荷 247 比( ?R )條件下由于裂紋張開位移大,兩種環(huán)境中的 0K? 值幾乎相同。例如, Mo1Cr412 ? 鋼的氧化層厚度可達 m? ,這個厚度與近門檻 K? 水平和載荷比 R 較小的情況下的裂紋張開位移相當(dāng),因此引起顯著的裂紋閉合效應(yīng)。大量研究表明,應(yīng)力比maxmin /???R ,試樣幾何條件,應(yīng)力狀態(tài)等因素都對 U 有很大的影響。隨著裂紋逐漸擴展,應(yīng)力強度因子和裂紋尖端塑性區(qū)都增大,在裂紋后部留下逐漸增大的塑性包絡(luò)區(qū),如圖 ( c)所示。加載時相應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)力強度因子分別稱為裂紋張開應(yīng)力 op? 和裂紋張開應(yīng)力強度因子 opK ( cl? 和 op? 以及 clK 和 opK 在數(shù)值上不完全相同)。從 A 到 B 之間 ??~ 關(guān)系為直線,其斜率等于完全相同的試樣上 具有與疲勞裂紋相同長度的割縫時測得的剛度,表明從 A 到 B 區(qū)段疲勞裂紋是完全張開的。這些裂紋閉合形式 244 的示意圖如圖 。 裂紋閉合 Elber[33,34]首先發(fā)現(xiàn),在疲勞的拉伸周期裂紋也能夠閉合。 243 從遠場拉伸載荷部分卸載,在裂紋單向塑性區(qū)內(nèi)產(chǎn)生反向塑性區(qū)(稱為循環(huán)塑性區(qū)),并在此區(qū)域內(nèi)引入殘余壓應(yīng)力。單向加載條件下,裂尖正前方(沿裂紋面, 0?? )的塑性區(qū)大小由下式給出: 2syIp1???????????Kr ( ) 在循環(huán)加載條件下,在單調(diào)塑性區(qū)內(nèi)會產(chǎn)生一個反向塑性流變區(qū)。 J 積分 概念有可能擴大應(yīng)用到 疲勞的情況。 ΔK 及 ΔJ 當(dāng)一個裂紋體受到恒幅循環(huán)載荷時,應(yīng)力強度因子也在疲勞循環(huán)的最大值 maxK 和最小值 minK 之間變化。 第二階段 : 疲勞裂紋 擴展的 宏觀路徑大體上垂直于拉伸載荷軸,這個階段稱為疲勞裂紋擴展的第二階段,大體上與圖 中的 B 區(qū)相對應(yīng)。 240 疲勞裂紋擴展的微觀過程 疲勞裂紋擴展大體上可分為兩個階段, 如圖 所示。在 760℃ 高溫而且應(yīng)變范圍較小的條件下,疲勞裂紋在試樣內(nèi)部形核。 鋁合金中的第二相粒子,例如 S 相( Al2CuMg)顆粒和 ? 相( Al7Cu2Fe)顆粒的直徑為 m10~1 ? ,它們可以作為疲勞裂紋的形核地點 。 237 裂紋萌生 PSB 和基體間的界面 : PSB 和基體間的界面 一個不連續(xù)面,在此面的兩側(cè)位錯密度和分布會有個突變。其中實心箭頭表 示界面位錯相互排斥力,空心箭頭表示外加軸向拉應(yīng)力對界面位錯的作用力。 ( 3)單向拉伸在試樣表面上產(chǎn)生 “臺階”狀的滑移痕跡,而循環(huán)變形的粗糙表面由“峰”和“谷”構(gòu)成,它們是駐留滑移帶在自由表面的出口 ,分別被稱為“擠出”和“侵入” ( 4)循環(huán)應(yīng)力 應(yīng)變曲線存在飽和區(qū)段,在此區(qū)段內(nèi)分切應(yīng)力 峰值 與塑性切應(yīng)變幅無關(guān),這也是循環(huán)變形中所特有的。 235 當(dāng)應(yīng)變幅增加到 III 區(qū),出現(xiàn)胞狀結(jié)構(gòu)或亞晶,這與二次滑移系統(tǒng)的開動有關(guān)。 當(dāng)應(yīng)變幅增加到 II 區(qū) : “駐留滑移帶” ( persistent slip bands,簡稱 PSB) , 循環(huán)滑移集中在某些滑移帶中進行。 233 循環(huán)硬化和軟化 應(yīng)變控制 應(yīng)力控制 循環(huán)應(yīng)力 應(yīng)變曲線 ― 飽和回線頂點的連線 I 區(qū),飽和應(yīng) 力隨應(yīng)變幅的增加而迅速增加,表現(xiàn)出加工硬化 II 區(qū),飽和應(yīng)力對塑性應(yīng)變幅值不敏感。 本章只討論機械疲勞和蠕變疲勞,腐蝕疲勞在第八章中討論。 機械疲勞 , 接觸疲勞 , 腐蝕疲勞 和 蠕變疲勞 , 熱疲勞 。 完整地描述一個滯后回線需要以下幾個力學(xué)參數(shù): 總應(yīng)變幅 t?? ,塑性應(yīng)變幅 p?? ,總應(yīng)力幅 ?? ,拉伸屈服應(yīng)力 Ty? ,壓縮屈服應(yīng)力 Cy? 以及彈性模量 E。這些位錯束對主滑移系統(tǒng)上的位錯運動起阻礙作用,導(dǎo)致快速的循環(huán)硬化。 由于滑移集中在駐留滑移帶內(nèi)進行,駐留滑移帶內(nèi)同一滑移面上位錯都是同方向運動的平行位錯,滑移阻力較小, 表現(xiàn)為 在循環(huán) ? — ? 曲線 II區(qū)幾乎不發(fā)生硬化。 ( 2)駐留滑移帶的產(chǎn)生和它的位錯墻結(jié)構(gòu)是循環(huán)變形所特有的。 空位型偶極子 間隙型偶極子 圖 ( d)表示外應(yīng)力與內(nèi)應(yīng)力的綜合效應(yīng)。當(dāng)試樣受壓時 B 和 B? 點是應(yīng)力集中點。 在冶金缺陷處萌生 在工程部件中,疲勞裂紋容易在熔渣、氣泡、夾雜、鍛造皺皮、折疊等冶金及加工缺陷以及微觀組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的不均勻處萌生。在室溫下,無論應(yīng)變范圍是大或是小,晶體學(xué)開裂總是在表面或近表面的缺陷位置上萌生。 A 區(qū)為近門 檻疲勞區(qū) B 區(qū)為 Paris 區(qū) , 裂紋擴展速率符合 Paris 冪 函數(shù) 關(guān)系 [23],即 mKCNa )(dd ?? ( ) C 區(qū) 失穩(wěn)突發(fā)性斷裂 , 疲勞循環(huán)的最大應(yīng)力強度因子 maxK 接近材料的 IcK 時,裂紋擴展速率急劇增加,繼而發(fā)生 斷裂 。在于裂紋沿滑移面擴展, 斷口呈現(xiàn)解理小平面 。 鈍化再銳化模型 241 疲勞裂紋擴展的斷裂力學(xué)問題 應(yīng)用斷裂力學(xué)描述疲勞裂紋擴展是沒有問題的,但需要討論由于循環(huán)加載條件與單向加載不同所引出的問題。每個應(yīng)力循環(huán)的裂紋擴展量 da/dN 是應(yīng)力強度因子幅 K? 的函數(shù),即 mKCNa )(dd ?? ( ) 其中 m inm a x KKK ??? ( ) 式中, C 和 m 是材料常數(shù),受到微觀組織、屈服強度和環(huán)境的影響。 循環(huán)塑性區(qū) 在第三章已經(jīng) 看到,可以通過計算塑性變形區(qū)域的邊界而得出對塑性區(qū)尺寸。當(dāng)載荷從 PP ?? 重新回到 P 時
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