国家自然科学基金(50771024)
- 作品数：5 被引量：29H指数：3
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- 相关领域：金属学及工艺理学动力工程及工程热物理一般工业技术更多>>
- 基于分形理论的复杂应力状态下高温低周疲劳表面短裂纹行为研究被引量：4
- 2011年
- 含有裂纹的固体从物理角度看实际上是一个非线性耗散系统,可以用分形理论加以描述。疲劳短裂纹的扩展路径可视为分形曲线,裂纹扩展路径的不规则性可用分形维数加以描述。裂纹扩展的分形维数中隐含着诸多的物理因素,如材料微观组织结构、加载条件等。以复杂应力状态下高温低周疲劳表面短裂纹为研究对象,对20钢进行高温低周疲劳试验,观测试样表面疲劳短裂纹的萌生扩展及合体的演化过程,对试验结果进行分形分析,得到裂纹分形维数随循环过程的演化特征:疲劳短裂纹的萌生扩展行为具有分形特征,分形维数随着疲劳进程的发展而稳定地成比例增加;分形维数不产生缺口依存性,可适用于各种不同应力比的复杂应力状态短裂纹的表征;分形维数可作为把握材料总体损伤状态的参数,为材料短裂纹阶段的寿命预测提供依据。
- 王璐王正宋希庚王魁赵子豪
- 关键词：复杂应力状态高温低周疲劳短裂纹分形分形维数
- 疲劳短裂纹理论及寿命预测方法新进展被引量：15
- 2012年
- 回顾短裂纹萌生和扩展机理、寿命预测以及短裂纹行为模拟方面的最新进展,侧重介绍疲劳短裂纹行为的统计模拟方法,马尔可夫链模型、威布尔分布函数、群体疲劳短裂纹的蒙特卡罗模拟和分形方法,以及应用蒙特卡罗方法及分形方法对低碳钢高温低周疲劳短裂纹行为所进行的模拟。对于基于BP(back propagation)神经网络的统计方法在疲劳短裂纹方面的应用也给予一定的介绍。
- 王璐王正宋希庚王魁赵子豪
- 关键词：蒙特卡罗模拟分形
- 改进神经网络在疲劳短裂纹演化行为中的应用
- 2012年
- 为研究短裂纹演化行为中复杂的非线性动力学过程,采用改进BP神经网络算法对疲劳短裂纹的演化行为进行表征.该方法采用遗传算法优化确定神经网络的权重,同时集合BP网络算法的局部精确搜索和遗传算法的宏观搜索、全局优化特性,可以综合多个影响因素,反映其隐含的复杂非线性关系.通过对复杂应力状态下高温低周疲劳短裂纹的试验研究及疲劳短裂纹密度和裂纹扩展速率的模拟比较,表明该方法收敛速度更快、计算更精确,基于该方法建立的疲劳短裂纹演化模型合理有效.
- 王正刘建雄王璐谢伟云
- 关键词：高温低周疲劳短裂纹改进神经网络裂纹扩展速率
- 多重分形在高温疲劳损伤中的应用被引量：3
- 2013年
- 基于多重分形谱的物理意义,将多重分形理论应用于材料疲劳损伤研究中。以高温低周疲劳表面裂纹为研究对象,对20钢缺口试样进行高温低周疲劳试验,获得疲劳损伤表面图像,通过Ostu阈值分割法进行图像处理,得到损伤演化的二值化图,采用多重分形谱理论对材料表面的损伤演化进行描述,并引入了描述疲劳裂纹分布复杂程度的多重分形谱的谱宽Δa及谱高Δf。试验结果表明,多重分形谱f(a)是一种有意义的表征参数,其中多重分形谱的谱宽和谱高随疲劳寿命按快速增加、缓慢增加、跳跃增加的趋势变化,能够从多分形角度对材料的损伤程度及疲劳裂纹演化过程的几个阶段进行定量化的分析与解释,为探索材料表面裂纹的分形特征与载荷条件及疲劳寿命之间的内在规律找到新的思路。
- 王正陈楠王璐谭伟同
- 关键词：多重分形谱高温低周疲劳
- 高温低周疲劳短裂纹萌生的数值模拟被引量：7
- 2014年
- 基于大量的高温低周疲劳试验,编写Matlab程序修正voronoi多边形模拟了20钢表面的显微组织;用有限元软件计算得到了不同试验条件下试样表面的应力、应变状态;以基础能量表征晶界及滑移带抵抗裂纹萌生的能力,改进位错累积理论并计算获得了裂纹的萌生寿命,实现了对低碳钢高温低周疲劳短裂纹萌生的数值模拟。结果表明:在高温下,疲劳短裂纹主要萌生于应力集中处的驻留滑移带及不稳定晶界上,受表面显微组织的影响,既有沿晶萌生又有穿晶萌生;修正的voronoi多边形很好地反映了表面显微组织,数值模拟能够准确再现不同循环次数下疲劳短裂纹的群体萌生行为。
- 王正谭伟同王璐陈楠
- 关键词：高温低周疲劳短裂纹数值模拟
