简介：本研究在扩展有限元方法基本原理的基础上，以ABAQUS为平台，利用XFEM方法模拟了弹塑性力学经典解中平板的多裂纹扩展问题，验证了XFEM方法的有效性；同时，对含孔洞平板的多裂纹扩展及开裂问题进行了模拟仿真。模拟结果表明：扩展有限元方法能够有效地进行裂纹扩展过程模拟，逼真地模拟出裂纹的扩展行为，不受单元边界的制约，无需单元的局部加密，有效地减少了单元数量，节约了计算成本，研究还发现孔洞的存在影响了裂纹扩展的路径为解决实际复杂问题提供了方便的途径。

简介：基于有限元软件ABAQUS和三维裂纹扩展分析软件Franc3D,对涡轮盘中心孔三维疲劳裂纹扩展进行研究分析。首先,对平板试样表面裂纹进行裂纹扩展模拟计算研究,对比手册中Gross/Brown理论模型验证裂纹扩展应力强度因子数值模拟的准确性;其次,针对涡扇发动机涡轮盘结构,对轮盘不同外缘等效应力、转速情况的应力强度因子以及考虑初始缺陷的三维疲劳裂纹扩展寿命进行计算;最后,讨论发动机载荷差异对应力强度因子和裂纹扩展寿命影响规律。结果表明：在相同裂纹长度时,应力强度因子随着轮盘外缘等效应力和转速增加而增大,载荷越大疲劳寿命则越短,且裂纹越长,影响越大。为工程上三维裂纹扩展计算以及寿命评估提供参考。

简介：本项研究建立在“材料结构弱点”概念及“材料结构弱点特性”理论的基础上，阐明了依据“材料结构弱点”概念及其特性理论研究微裂纹在材料微结构内虚拟扩展问题的具体思路与方法，证明了“材料微结构-材料结构弱点特性-微裂纹扩展行为”之间存在的固有的对应性规律，为研究微裂纹在材料微结构内的虚拟扩展提供了新的理论与途径。

简介：本文对TB6钛合金锻件弦向和径向两种取样方向分别进行了室温和200℃下旋转弯曲高周疲劳、轴向低周疲劳和疲劳裂纹扩展性能试验研究。试验结果表明，弦向（C）和径向（R）两种取样方向对该合金锻件的旋转弯曲高周疲劳、轴向低周疲劳性能和疲劳裂纹扩展性能没有影响；温度升高可加速该合金锻件的疲劳裂纹萌生，但在裂纹扩展阶段，该合金高温下的韧性优势与屈服强度降低的劣势平衡的结果使其在室温～200℃温度范围内的疲劳性能基本不受温度的影响；在10—20mm的厚度范围内，厚度对该合金的疲劳裂纹扩展性能没有影响；在3．5％NaCl盐雾环境中。腐蚀介质对TB6钛合金的疲劳裂纹扩展速率在初始阶段有迟滞作用，但在应力强度因子范围大于14MPam后有加速作用。

简介：采用Python语言对ABAQUS进行二次开发，实现了对无人机机翼肋板裂纹扩展的模拟。试验将机翼肋板简化为二维平板结构，在肋板与梁的连接处放置裂纹，模拟不同初始角度的裂纹的扩展过程。结果表明：裂纹的扩展形态、扩展过程中的应力强度因子和裂纹扩展角的变化规律，与裂纹的初始角度有密切的关系；可分为两种情况：当裂纹初始角度为50°-70°时，裂纹沿着初始方向向前扩展，不发生方向的改变；当裂纹初始角度为-70°-40°时，裂纹最终向着翼肋的下表面扩展。该结果对研究机翼肋板裂纹的止裂以及裂纹扩展速率等有一定的参考价值。

简介：某扭力轴材料牌号为30CrMnSiNi2A,表面经镀硬铬处理,在使用一段时间后进行检测时,发现有大量的裂纹存在。采用断口分析、金相组织分析、化学成分分析、氢含量测定、硬度测试等方法对扭力轴裂纹产生原因进行了分析,并进行了冲击与弯曲模拟试验及断口对比分析。结果表明：扭力轴裂纹是在较大的表面剪切摩擦应力与扭转应力的共同作用下开裂的;裂纹开裂后以应力腐蚀的方式扩展;裂纹的产生与较大的剪切摩擦应力有关;并提出在镀铬前对扭力轴进行喷丸处理的建议。

简介：基于固态相变解析模型,提出推导非等温固态相变的转变分数的新解析方法。该方法将转变起始温度和精确的温度积分引入到解析模型,从而得到扩展的解析模型。计算表明,扩展的解析模型能够准确地预测计算得到的转变分数与转变速率。扩展的解析模型与原有解析模型相比,它能够更加准确地描述相变过程的动力学行为。在转变初始温度较高的情况下,扩展的解析模型具有优越性。同时,从扩展的解析模型得到的动力学参数比原有解析模型的更合理、准确。

简介：45钢外套螺母装配时发现表面存在笔直的纵向裂纹。经后续排查,同批交付的1069件螺母中有116件存在相似的表面缺陷。通过对外套螺母进行裂纹和断口的宏微观观察、能谱成分分析以及金相组织检查,并结合生产工艺检查的结果,最终确定了外套螺母的开裂原因。结果表明：外套螺母开裂的主要原因是原材料表面存在折叠缺陷,热处理淬火时在淬火应力的作用下,裂纹由折叠缺陷起始并向厚度方向扩展;建议增加无损检测工序并严格工艺纪律管理,对此类故障进行避免和防范。

简介：在管子组件装配过程中,不锈钢管与衬套的安装多采用挤压扩口工艺,利用光学显微镜对扩口裂纹的产生及其与材料性能的关系进行分析。结果表明：在产生扩口裂纹的不锈钢管中均没有发现明显的塑性变形。奥氏体不锈钢微观组织中铁素体含量超过20%（体积分数）,材料的塑性指标急剧下降,低塑性是裂纹的产生的关键因素。通过试验验证,不锈钢管选用退火状态可以有效避免扩口裂纹且满足产品使用要求。

简介：空心风扇叶片振动疲劳试验后在榫头表面出现裂纹。通过外观检查、断口宏微观分析、表面检查、成分分析、组织和硬度检测等试验,对裂纹性质和产生原因进行了分析研究。结果表明：叶片榫头表面裂纹为微动疲劳开裂,叶片与夹具间产生的微动磨损是导致该叶片过早萌生疲劳裂纹的主要原因,而产生微动磨损与叶片榫头的几何特征、夹具与其配合状态及榫头部位未采用表面处理措施有关。

简介：通过对施焊时开裂的三通护板进行渗透检测、宏微观断口形貌分析、金相检验、显微硬度检验以及力学分析，对三通下护板裂纹产生原因进行分析。结果表明：裂纹成锯齿状，具有层状撕裂特征，为穿晶＋沿晶（少量）混合断裂方式；断面上可见氧化皮，该裂纹为层状撕裂裂纹。裂纹附近存在带状粗大铁素体，裂纹沿带状铁素体扩展；三通下护板生产过程中的焊道没有完全切除，残留焊道处粗大带状铁素体力学性能差，是裂纹产生的直接原因。

简介：飞机地面试验时发现加油吊舱转接件出现裂纹并漏油，该加油吊舱转接件为焊接组合件，裂纹出现在盖板的近R角处，盖板铸件材料为ZL116铝合金。通过采用外观观察、断口分析、金相组织分析、成分分析、力学性能测试等方法，对加油吊舱转接件裂纹产生原因进行分析，并进行人工断口的对比分析。结果表明：加油吊舱转接件开裂是由大应力和组织塑性差共同作用所致，大应力主要来源于结构应力集中、焊接内应力、焊接后校形应力、装配及试验应力等；提出铸件改为预拉伸板或增加焊道距R角的距离等改进措施。

简介：对TC16钛合金自锁螺母裂纹故障件进行了裂纹及断口、金相组织及显微硬度分析，并结合自锁螺母的制造工序，对裂纹的形成原因进行了综合分析。结果表明，自锁螺母的裂纹是在固溶处理后的收口工序过程中产生的。其主要原因是固溶处理中收口端内外表面产生的脆性氧污染层，造成该处塑性严重下降。严格控制固溶处理时的环境气氛或合理调整制造工序可有效预防此类故障。

简介：生产的冷镦钢盘条出现冷顶锻开裂的质量问题，通过金相高倍观察、扫描电镜以及能谱等检测方法，对典型缺陷样品及其裂纹进行检测分析，确定了开裂的原因。结果表明：冷镦钢冷顶锻开裂原因是材料表层及次表层存在较大的夹杂物，以及轧制过程中造成了表面划伤。根据分析结果提出控制炼钢夹杂物和加强轧钢导卫调整等改进措施，改善了冷镦钢产品质量，提高其冷顶锻合格率。

简介：发动机架圈在大修分解检查中发现耳片与圈体之间的焊缝熔合区存在裂纹,结合架圈的使用条件,通过裂纹分布与形貌分析、断口特征观察、硬度测试、化学成分分析和组织检查等方法,分析了裂纹产生的原因。研究结果表明：架圈裂纹为高周疲劳裂纹;焊接缺陷、零件表层氧化脱碳及载荷分布不均匀造成疲劳裂纹集中分布在应力较大的架圈耳片焊接接头熔合区是疲劳裂纹产生的原因。

简介：发动机在进行试车时发现Ⅰ级涡轮叶片在进气边出现裂纹。涡轮叶片材质为K465铸造高温合金,截至裂纹发现时,发动机累计工作时间为145h。通过外观观察、断口观察、金相检查和温度热模拟试验等手段,分析了叶片裂纹的性质和原因。结果表明：Ⅰ级涡轮叶片裂纹性质为疲劳裂纹;叶片出现裂纹的原因是榫头型芯未脱除干净,榫头冷却通道堵塞,叶片超温造成组织和性能弱化,导致叶片在高温区萌生裂纹,提前失效;根据热模拟试验结果可以判断,叶片裂纹处承受温度在1260℃以上。

简介：棘轮离合器是超越离合器的一种，具有尺寸小、重量轻、承载能力高、传动平稳、寿命长、啮合可靠性高的特点，在航空发动机传动系统中应用十分广泛。本研究分析了发动机起动不成功的故障现象，根据故障树分析方法查找故障原因，阐述了棘轮离合器工作原理，详细分析了故障产生的原因。结果表明：发动机起动不成功的主要原因是双速传动机构失效，棘爪疲劳裂纹是导致双速传动机构失效的主要原因，棘爪产生疲劳裂纹是棘爪存在制造缺陷和S含量超标，提出了改进方法和预防措施，对发动机的修理具有参考价值。

简介：发动机作动筒末端件孔边是裂纹故障多发部位,严重影响使用安全。对作动筒典型失效结构件进行断口观察、能谱分析,结果表明：断口上有明显的腐蚀产物和沿晶断裂特征;在裂纹源区、扩展区和裂纹尖端都出现了Na、K和Cl等杂质元素,具有典型的腐蚀特征;进一步对作动筒结构的力学分析表明,在使用过程中故障部位存在一定的拉应力,综合判断孔边裂纹失效模式为应力腐蚀开裂,腐蚀介质主要来自含Cl元素较多的潮湿使用环境。该研究结果对此类作动筒的使用和故障预防提供了借鉴。

简介：某型列车运载量增大后，列车车钩尾销孔牵引弧面位置大量出现裂纹。本文车钩尾销孔的化学成分和机械性能进行了检测，观察了车钩钩尾销孔裂纹的宏微观形貌，并对裂纹位置的金相组织进行了检测。结果表明，车钩钩尾销孔裂纹在径向上为脆性断裂特征，而周向上为疲劳断裂特征。分析认为，由于列车运载量增大，车钩尾销孔位置的工作应力增大，同时由于车钩尾销孔处淬硬层与基体的性能差异较大且无明显的过渡层，在工作应力作用下淬硬层首先发生脆性断裂并沿径向扩展，至淬硬层与基体界面处则沿着性能较弱的界面疲劳扩展。

简介：某地铁车辆在架修期间,在车钩座部位发现母材裂纹,只能在现车上进行修补。车钩座为铸钢材质,使用MAG焊接方法对车钩座进行修补,通过选用合适的焊接参数,使用焊前预热,焊后缓冷的工艺措施保证修补焊缝满足使用要求。实用证明采用此种焊接工艺在现车上对铸钢件缺陷进行修补是可行的。