本文選題：金屬管 + 斷口分析　； 參考：《力學與實踐》2017年01期

【摘要】：超燃沖壓發(fā)動機燃燒室試驗臺配置了大量金屬管線,煤油作為燃料和冷卻介質(zhì)在其中輸運,在實驗過程中發(fā)生管線早期斷裂失效,對此開展了分析。首先利用三維體視顯微鏡與掃描電鏡進行了斷口觀察與分析,表明管線的開裂起源于焊縫根部,具有典型的多源起源特征;裂紋源區(qū)具有藍色半圓形特征,表明存在焊接裂紋。同時,斷口呈現(xiàn)明顯的疲勞輝紋,間距為亞微米量級。根據(jù)輝紋間距與管材壁厚以及使用壽命分析,確定了疲勞載荷的頻率范圍;根據(jù)理論公式與有限元模態(tài)分析對管線的自振頻率進行了估算,其結(jié)果與斷口分析的結(jié)果吻合良好。以上研究結(jié)果表明管線斷裂是典型的振動疲勞失效導致的。為此,建議在管線中部增加固定點約束,改變管線的自振頻率以降低振幅,并改進焊接工藝,提高管線焊接質(zhì)量�；谝陨洗胧�,有效解決了管線的早期斷裂失效問題。
[Abstract]:A large number of metal pipelines are installed in the combustion chamber of scramjet combustion chamber, in which kerosene is transported as fuel and cooling medium. The early failure of pipeline fracture occurred during the experiment, and the analysis is carried out. First, the fracture surface was observed and analyzed by 3D stereoscopic microscope and scanning electron microscope. The results show that the cracking of pipeline originated from the root of weld and has the characteristic of multi-source origin, and the source region of the crack has blue semicircle characteristic, which indicates the existence of welding crack. At the same time, the fracture surface shows obvious fatigue striation, the distance is submicron order of magnitude. The frequency range of fatigue load is determined according to the analysis of gloss spacing, pipe wall thickness and service life, and the natural vibration frequency of pipeline is estimated according to theoretical formula and finite element modal analysis, and the results are in good agreement with the results of fracture analysis. The above results show that the pipeline fracture is caused by typical vibration fatigue failure. Therefore, it is suggested that the fixed point constraint should be added in the middle of the pipeline, the natural vibration frequency of the pipeline should be changed to reduce the amplitude of the pipeline, and the welding process should be improved to improve the welding quality of the pipeline. Based on the above measures, the problem of early fracture failure of pipeline is effectively solved.
【作者單位】： 中國科學院力學研究所非線性力學國家重點實驗室;中國科學院大學工程科學學院;中國科學院力學研究所高溫氣動國家重點實驗室;
【分類號】：O346.1

【參考文獻】

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本文編號：1992887