發(fā)布時(shí)間：2020-06-13 02:38

【摘要】： 材料在循環(huán)載荷作用下產(chǎn)生的塑性變形的逐漸累積現(xiàn)象稱為棘輪效應(yīng)。棘輪問題的危害性引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視,其研究已經(jīng)成為熱點(diǎn)方向。對(duì)于材料低周疲勞行為,絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)及理論研究都是在應(yīng)變循環(huán)控制下加載,對(duì)于有平均應(yīng)力存在的應(yīng)力控制循環(huán)加載下的低周疲勞行為研究較少,特別是關(guān)于材料全壽命棘輪效應(yīng)的研究更少。 為了研究和預(yù)測(cè)16MnR鋼及焊縫金屬的棘輪效應(yīng),完成室溫下壓力容器常用鋼16MnR鋼及焊縫金屬的應(yīng)變對(duì)稱循環(huán)實(shí)驗(yàn)和一系列全壽命的單軸棘輪效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:16MnR鋼是一種循環(huán)穩(wěn)定材料;焊縫金屬由于本身組織的不均勻性,焊縫金屬內(nèi)部存在缺陷,而在循環(huán)載荷的作用下,焊縫金屬內(nèi)部的缺陷損傷會(huì)進(jìn)一步增加,降低了材料的強(qiáng)度,因此焊縫金屬表現(xiàn)出了循環(huán)軟化特性。在單軸棘輪效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,隨著平均應(yīng)力和應(yīng)力幅值的增加,棘輪應(yīng)變?cè)黾?在循環(huán)過程中,棘輪應(yīng)變不能達(dá)到飽和,即棘輪應(yīng)變隨循環(huán)次數(shù)的增加而持續(xù)增加。同時(shí),不斷增加的棘輪效應(yīng)帶來了附加的疲勞損傷,縮短了疲勞壽命。 利用Chen和Jiao提出的基于O-W模型的改進(jìn)模型,通過單軸棘輪效應(yīng)實(shí)驗(yàn),確定了符合16MnR鋼及焊縫金屬的常數(shù),該模型很好的預(yù)測(cè)了16MnR鋼及焊縫金屬的單軸棘輪應(yīng)變。
【圖文】：

(a) 電液伺服疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī) (b) 引伸計(jì)圖 2-1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備Fig. 2-1 Equipment（a）Electo-hydraulic servocontrolled fatigue testing machine（b）Extensometer2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料16MnR 鋼具有良好的綜合機(jī)械性能、焊接性能、工藝性能和低溫沖擊韌性，時(shí)效敏感性、缺口敏感性低，焊接性能優(yōu)良（厚度在 30mm 以下時(shí)，焊前一般不預(yù)熱，焊后可不熱處理），中溫（450℃）及低溫（-40℃以上）機(jī)械性能均優(yōu)于Q235、15#、30#碳素鋼，，質(zhì)量穩(wěn)定。其具體化學(xué)成分和機(jī)械性能列于表 2-2 和表2-3 中。16MnR 鋼缺口敏感性較碳鋼大，當(dāng)有缺口存在時(shí)，疲勞強(qiáng)度比 Q235 低，且易產(chǎn)生裂紋，在加工時(shí)應(yīng)引起注意。16MnR 鋼適用于機(jī)車車輛、起重設(shè)備、礦山機(jī)械、電機(jī)、鍋爐、石油、化工、造船、橋梁等行業(yè)及其他低溫地區(qū)工程機(jī)械

第二章 16MnR 鋼及焊縫金屬單軸棘輪效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析表 2-2 16MnR 鋼的化學(xué)成分（wt％）Table 2-2 Chemical composition of 16MnR steel. （wt％）合金元素 C Mn Si S P Ni Cr Ti質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.14 1.32 0.27 0.004 0.012 0.07 0.06 0.018表 2-3 16MnR 鋼的常規(guī)機(jī)械性能Table 2-3 Mechanical properties of 16MnR steel.E/MPa σs/MPa σb/MPa δ/% ν ψ/%2.1×105378 582 27 0.28 58
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TG142.15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2710506