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Title:
金属管线高温环境下的断裂失效分析
Author: 费恒孝; 谢季佳; 范学军; 武晓雷
Source: 力学与实践
Issued Date: 2016-09-28
Volume: 39, Issue:01, Pages:30-34+55
Abstract:

超燃冲压发动机燃烧室试验台配置了大量金属管线,煤油作为燃料和冷却介质在其中输运,在实验过程中发生管线早期断裂失效,对此开展了分析。首先利用三维体视显微镜与扫描电镜进行了断口观察与分析,表明管线的开裂起源于焊缝根部,具有典型的多源起源特征;裂纹源区具有蓝色半圆形特征,表明存在焊接裂纹。同时,断口呈现明显的疲劳辉纹,间距为亚微米量级。根据辉纹间距与管材壁厚以及使用寿命分析,确定了疲劳载荷的频率范围;根据理论公式与有限元模态分析对管线的自振频率进行了估算,其结果与断口分析的结果吻合良好。以上研究结果表明管线断裂是典型的振动疲劳失效导致的。为此,建议在管线中部增加固定点约束,改变管线的自振频率以降低振幅,并改进焊接工艺,提高管线焊接质量。基于以上措施,有效解决了管线的早期断裂失效问题。

Keyword: 金属管 ; 断口分析 ; 疲劳辉纹 ; 振动疲劳 ; 焊缝
Language: 中文
Indexed Type: 其他
Rank: 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室;中国科学院大学工程科学学院;中国科学院力学研究所高温气动国家重点实验室;
Content Type: 期刊论文
URI: http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/72017
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费恒孝,谢季佳,范学军,等. 金属管线高温环境下的断裂失效分析[J]. 力学与实践,2016-09-28,39(01):30-34+55.
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