S-N曲线

摘要： 为研究高强度螺栓在弯剪状态下的常幅疲劳性能,本文借助AMSLER伺服液压疲劳试验机,以一种新型的方钢管柱-H型钢梁装配式柱座节点为载体,对装配式钢结构建筑中常用的10.9级、M20高强度螺栓进行了9组常幅疲劳试验,经拟合得到了其应力–寿命曲线并建立了疲劳设计方法。分析了高强度螺栓疲劳源区、扩展区和瞬断区的形貌特征,揭示了其疲劳破坏机理。

摘要： 为了解高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头的疲劳特性,设计、制作Q370qNH高性能桥梁耐候钢对接焊缝、T形焊缝和十字形焊缝接头试件进行疲劳试验。分析3类焊缝接头试件疲劳破坏模式、疲劳寿命与疲劳强度,并将试验拟合的S~N对数曲线与现行规范结果进行对比;基于收集的141个疲劳试验结果,分析高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头和传统结构钢同类焊缝接头疲劳特性的差异。结果表明:3类耐候钢焊缝接头均发生了焊趾处的疲劳失效破坏,设计、施工时应重点关注;随着加载应力幅的增加,3类接头的疲劳寿命按幂指数形式逐渐降低;在与规范相同保证率条件下,计算的桥梁耐候钢对接焊缝疲劳强度分别是《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的1.30倍、《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10091—2017)的1.14倍;T形焊缝接头表现出最好的抗疲劳性能,现行规范中对其疲劳强度的评估偏于保守;十字形焊缝接头95%保证率S~N对数曲线和《钢结构设计标准》设计曲线吻合较好。

摘要： 采用电液伺服疲劳试验机开展玻璃纤维平纹编织复合材料层合板的静态压缩和压-压疲劳性能实验。应力比为R=10,拟合出S-N曲线,基于疲劳实验过程中的刚度退化、能量耗散、循环蠕变与循环软化来表征疲劳损伤演化,结合扫描电子显微镜对断口形貌进行观察。结果表明:试件的条件疲劳极限为静态压缩强度的66.3%;通过双加权最小二乘法拟合的S-N曲线具有较高可信度;随着循环次数的增加,试件刚度逐渐下降,各峰值载荷下的能量耗散逐渐增加;在循环加载初期,试件表现出强烈循环蠕变现象,高峰值载荷作用下的试件表现出强烈循环软化行为;试件经过循环加载抵抗变形能力得到增强;断口观察到了基体开裂、纤维/基体界面脱粘、纤维断裂和分层四种失效模式;与疲劳断口相比,静态压缩断口表现出较大的分层损伤。

摘要： 使用MTS伺服液压疲劳试验机,对工程中常用的ML20MnTiB、10.9级、M20高强度螺栓进行了3组静力拉伸试验和10组欠预拉力的常幅疲劳试验,绘制出常幅疲劳破坏的S-N曲线并建立疲劳寿命计算方法,使用Phenom ProX电镜能谱一体机对螺栓疲劳断口进行宏观和微观分析,展示了疲劳源区、扩展区和瞬断区形貌的典型特征,揭示了高强度螺栓的破坏机理及失效过程,为其疲劳安全设计及断口分析提供科学依据。

摘要： 本文介绍一种配备浮式起重机的的吊杆驳吊机基座底部加强结构疲劳强度的分析方法;并以某集装箱吊杆驳船为例,通过有限元软件计算分析浮式起重机回转各工况的应力水平及应力幅;针对其使用频率,对比对应的S-N曲线,验证其是否满足要求。

摘要： 对满足AMS4338材料规范的A公司、B公司两家供应商的2026-T3511铝合金型材进行化学成分、金相组织、力学性能对比分析。结果表明:A公司的2026-T3511铝合金型材晶粒比B公司的更加细小均匀,型材纵向力学性能略高于B公司的,B公司的型材更趋近于各向同性。A公司的型材有更多析出强化相,其疲劳极限略高于B公司的。2026-T3511铝合金型材的疲劳极限随着应力比的增大而升高。相关研究有利于2026铝合金型材的研制和建立2026铝合金型材的飞机用疲劳设计值。

摘要： 为了明确在低温环境下铁路车轴钢的疲劳短裂纹扩展行为,以LZ50钢为对象,依据冲击试验结果和材料S-N曲线,设计并完成不同低温环境下的疲劳短裂纹复型试验,采用包含多种微观结构障碍影响的短裂纹扩展率模型对试验结果进行拟合。研究结果表明:温度为-10,-30和-50°C的疲劳寿命分别为室温下的2.3,2.8和11.7倍,疲劳寿命随环境温度降低而大幅度提高;在微观短裂纹(MSC)阶段,裂纹扩展率受材料微观结构影响经历2次降速,在物理短裂纹(PSC)阶段,裂纹扩展率持续增加,且随温度降低而下降;LZ50车轴钢MSC和PSC阶段分界点对应的疲劳寿命分数为0.47左右,临界裂纹长度约为100μm,且材料韧脆转变对短裂纹行为影响不大;所采用的扩展率模型对不同温度下短裂纹试验结果均可得到较好的拟合效果。

摘要： 为了对小样本疲劳试验做出指导以及寻求小样本下S-N曲线最优拟合方法,对经典样本信息聚集方法进行了改进。基于不同应力水平下试样疲劳寿命概率分位点的一致性,采用数据共享与融合方法,实现不同应力水平下样本数据信息聚集应用。根据应力-疲劳寿命的线性关系,利用改进后的样本信息聚集方法,对小样本数据中各个应力水平下的疲劳寿命均值进行参数化逐步搜索,得到不同应力水平下疲劳寿命最优值,然后根据最小二乘法拟合出S-N曲线。对不同应力水平作为基准进行了S-N曲线的疲劳特性对比分析,算例结果表明,以低应力水平为基准结合改进后的方法拟合出的曲线与传统成组法拟合结果最大相对误差不到5%,预测出的疲劳寿命误差范围最小。由此可见,改进后的方法提高了小样本疲劳特性分析的可靠性。

摘要： 为了研究玄武岩纤维(BF)增强环氧树脂单向复合材料在不同环境温度下的拉伸疲劳性能,进行了一系列试验测试和寿命预测。首先,通过静态拉伸试验获得了它在室温下的强度极限σ_(m);然后,在三个环境温度(室温、50°C和70°C)下分别进行四个应力水平(75%σ_(m)、70%σ_(m)、65%σ_(m)和60%σ_(m))的拉-拉疲劳试验,测得了相应应力水平下的疲劳寿命,获得了相关的疲劳刚度数据;最后,基于指数形式的S-N曲线预估了其在不同环境温度条件下的疲劳极限。结果表明:同一环境温度下,玄武岩纤维复合材料疲劳寿命随着应力水平降低呈规律性增加;相同应力水平下,其疲劳寿命随着温度的升高呈明显降低趋势,且随着温度增加,疲劳破坏断口纤维拔丝明显增多;在拉-拉疲劳的初始阶段,温度越高,刚度退化越明显,退化速率越大;比较发现,室温条件下玄武岩纤维复合材料疲劳性能优于玻璃纤维复合材料。

摘要： 为了给渗碳合金钢提供一种有效可行的超高周疲劳寿命预测方法,在应力比为0和0.3两种情况下,对渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢展开疲劳试验研究。通过对试样断口的微观组织观测,发现渗碳层与基体材料中均有非金属夹杂的存在;通过对裂纹萌生位置和疲劳断口形貌的观察,将疲劳失效分为带有细晶粒区(Fine Granular Area, FGA)的内部疲劳失效和带有表面光滑区(Surface Smooth Area, SSA)的表面疲劳失效,并构建了渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢在应力比为0和0.3时的S-N曲线,同时对合金钢在超高周工况下的内部疲劳破坏机制进行了说明。基于累积损伤法,考虑应力比、FGA应力强度因子、FGA尺寸及夹杂尺寸等重要参数,建立了两种可适应不同应力比的渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢疲劳寿命预测模型。经对比分析,两种预测模型均具有较高的预测精度,可作为渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢超高周疲劳寿命预测的有效方法。

摘要： 针对材质为35K的8.8级M24高强螺栓进行了3个试件静力拉伸试验和15个试件临界应力比下(R=0.8)的轴心"拉-拉"常幅疲劳试验,拟合了应力-循环次数曲线(即S-N曲线),选取典型试件疲劳断口进行宏观和微观分析,并与基于国家标准GB50017-2017相关公式的计算结果进行了对比.结果表明:疲劳试验数据离散性大,对应循环破坏次数整体偏低,但均在95%置信区间内,拟合的S-N曲线基本反映不同应力幅下试件的疲劳寿命;螺栓试件常幅疲劳破坏均起始于螺纹齿根处,疲劳失效由多点疲劳源扩展形成线状疲劳源,断口韧窝特征明显;对比试验结果和国家标准规定允许的疲劳建议值,2×106次循环对应的疲劳强度为标准建议值的1.35倍.

摘要： 针对材质为35K的8.8级M24高强螺栓进行了3个试件静力拉伸试验和15个试件临界应力比下(R=0.8)的轴心"拉-拉"常幅疲劳试验,拟合了应力-循环次数曲线(即S-N曲线),选取典型试件疲劳断口进行宏观和微观分析,并与基于国家标准GB50017-2017相关公式的计算结果进行了对比.结果表明:疲劳试验数据离散性大,对应循环破坏次数整体偏低,但均在95%置信区间内,拟合的S-N曲线基本反映不同应力幅下试件的疲劳寿命;螺栓试件常幅疲劳破坏均起始于螺纹齿根处,疲劳失效由多点疲劳源扩展形成线状疲劳源,断口韧窝特征明显;对比试验结果和国家标准规定允许的疲劳建议值,2×106次循环对应的疲劳强度为标准建议值的1.35倍.

摘要： 针对材质为35K的8.8级M24高强螺栓进行了3个试件静力拉伸试验和15个试件临界应力比下(R=0.8)的轴心"拉-拉"常幅疲劳试验,拟合了应力-循环次数曲线(即S-N曲线),选取典型试件疲劳断口进行宏观和微观分析,并与基于国家标准GB50017-2017相关公式的计算结果进行了对比.结果表明:疲劳试验数据离散性大,对应循环破坏次数整体偏低,但均在95%置信区间内,拟合的S-N曲线基本反映不同应力幅下试件的疲劳寿命;螺栓试件常幅疲劳破坏均起始于螺纹齿根处,疲劳失效由多点疲劳源扩展形成线状疲劳源,断口韧窝特征明显;对比试验结果和国家标准规定允许的疲劳建议值,2×106次循环对应的疲劳强度为标准建议值的1.35倍.

摘要： 针对材质为35K的8.8级M24高强螺栓进行了3个试件静力拉伸试验和15个试件临界应力比下(R=0.8)的轴心"拉-拉"常幅疲劳试验,拟合了应力-循环次数曲线(即S-N曲线),选取典型试件疲劳断口进行宏观和微观分析,并与基于国家标准GB50017-2017相关公式的计算结果进行了对比.结果表明:疲劳试验数据离散性大,对应循环破坏次数整体偏低,但均在95%置信区间内,拟合的S-N曲线基本反映不同应力幅下试件的疲劳寿命;螺栓试件常幅疲劳破坏均起始于螺纹齿根处,疲劳失效由多点疲劳源扩展形成线状疲劳源,断口韧窝特征明显;对比试验结果和国家标准规定允许的疲劳建议值,2×106次循环对应的疲劳强度为标准建议值的1.35倍.

摘要： 压力容器焊缝的疲劳评定方法通常基于缺口应力或基于外推的热点应力.这两种方法在获取焊接件的精确疲劳评定时均有一些局限.ASME Ⅷ-2(2007)颁布后,提供了另种基于当量结构应力的新方法.试图从以下三方面来介绍和讨论该先进方法的特性和优点:概念原理、疲劳设计曲线和工程实施.ASME Ⅷ-2中的结构应力法和主S-N曲线为压力容器焊缝的疲劳评定提供了另一选择。

摘要： 压力容器焊缝的疲劳评定方法通常基于缺口应力或基于外推的热点应力.这两种方法在获取焊接件的精确疲劳评定时均有一些局限.ASME Ⅷ-2(2007)颁布后,提供了另种基于当量结构应力的新方法.试图从以下三方面来介绍和讨论该先进方法的特性和优点:概念原理、疲劳设计曲线和工程实施.ASME Ⅷ-2中的结构应力法和主S-N曲线为压力容器焊缝的疲劳评定提供了另一选择。

摘要： 压力容器焊缝的疲劳评定方法通常基于缺口应力或基于外推的热点应力.这两种方法在获取焊接件的精确疲劳评定时均有一些局限.ASME Ⅷ-2(2007)颁布后,提供了另种基于当量结构应力的新方法.试图从以下三方面来介绍和讨论该先进方法的特性和优点:概念原理、疲劳设计曲线和工程实施.ASME Ⅷ-2中的结构应力法和主S-N曲线为压力容器焊缝的疲劳评定提供了另一选择。

摘要： 压力容器焊缝的疲劳评定方法通常基于缺口应力或基于外推的热点应力.这两种方法在获取焊接件的精确疲劳评定时均有一些局限.ASME Ⅷ-2(2007)颁布后,提供了另种基于当量结构应力的新方法.试图从以下三方面来介绍和讨论该先进方法的特性和优点:概念原理、疲劳设计曲线和工程实施.ASME Ⅷ-2中的结构应力法和主S-N曲线为压力容器焊缝的疲劳评定提供了另一选择。

摘要： 压力容器焊缝的疲劳评定方法通常基于缺口应力或基于外推的热点应力.这两种方法在获取焊接件的精确疲劳评定时均有一些局限.ASME Ⅷ-2(2007)颁布后,提供了另种基于当量结构应力的新方法.试图从以下三方面来介绍和讨论该先进方法的特性和优点:概念原理、疲劳设计曲线和工程实施.ASME Ⅷ-2中的结构应力法和主S-N曲线为压力容器焊缝的疲劳评定提供了另一选择。

摘要： 采用超声疲劳试验技术，研究了DZ125定向凝固高温合金在频率20kHz、载荷比R=-1下的超高周疲劳失效行为。结果表明：DZ125合金在循环周次大于108下仍发生了疲劳断裂;扫描电镜观察表明，DZ125合金的超高周疲劳裂纹均起源于试样的表面，经疲劳断口定量计算，超高周疲劳的萌生寿命约占总寿命的97.3％;电子背散射衍射(EBSD)分析表明，在超声振动应力的作用下，DZ125合金晶体发生了旋转，外加应力幅越大，晶体旋转的角度会略微增大，疲劳变形区域也略微增大，接近疲劳瞬断区的变形层深度最低;超高周疲劳试验结果经频率修正后，S-N曲线与常规低频疲劳的S-N曲线能很好地衔接。

摘要： 本发明提供在内锡法Nb3Sn超导线材的制造中在促进Nb3Sn层生成、超导丝机械强度(和增大界面电阻)、临界温度(磁场)、结晶粒微小化等方面功能丰富的Nb3Sn超导线材及其制造方法。本发明一实施方式的Nb3Sn超导线材的制造方法，具有如下工序：提供棒材(10)的工序，所述棒材(10)的中心部设有Sn插入孔(12)，且具有沿Sn插入孔(12)的外周面离散式设置的复数个Nb插入孔(14)；在Sn插入孔(12)中安装合金组成为Sn‑zQ(Q＝Ti、Zr、Hf)的合金棒，并在Nb插入孔(14)中插入Nb芯的工序；对棒材(10)进行缩径加工来制作规定外径的Cu‑xZn‑yM/Nb/Sn‑zQ复合多芯线的工序；以及对复合多芯线进行生成Nb3Sn相的热处理的工序；所述棒材(10)的合金组成由Cu‑xZn‑yM表示(x：0.1～40质量％，M＝Ge、Ga、Mg或Al，但为Mg时x：0～40质量％)。

摘要： 本发明公开了一种基于SN曲线的程序载荷谱编制方法，包括：获得构件的应力‑载荷函数关系，转化为等效应力谱再转化为第一指定形式雨流矩阵；外推计算得到最大应力幅值和第二指定形式的外推雨流矩阵；将外推后应力幅值和应力均值的二维应力谱等效为均值为0的一维应力谱；反推计算出每一级应力幅值；将所述一维应力谱进行分级，完成随机应力谱载荷的分级；将每一级的应力幅值换算为载荷幅值，得到一维的程序载荷谱；指定程序块循环次数，确定载荷块中每一级载荷的次数，对载荷程序块进行指定排列，完成程序载荷的编制。本发明还公开了一种基于SN曲线的程序载荷谱编制系统和一种用于执行基于SN曲线的程序载荷谱编制方法中步骤的计算机可读存储介质。

摘要： 本发明公开了一种基于SN曲线的随机应力载荷谱分级方法，包括：对时间历程的随机应力载荷谱进行计数统计，得到均值和幅值的二维应力谱；选择材料极限强度执行修正，将所述二维应力谱等效为指定均值的一维应力谱；根据等效的指定均值的一维应力谱中的最大应力幅值、材料SN曲线得到第一级的疲劳寿命，确定其它各级对应的疲劳寿命；根据所述疲劳寿命和SN曲线反推出应力幅值，获得每一级的应力幅值；将一维应力谱中的应力幅值及频次划分到对应的不同级中,统计每一级应力幅值的频次，完成随机应力载荷谱的分级。本发明还公开了一种用于各类车辆底盘载荷计算中使用的基于SN曲线的随机应力载荷谱分级系统和一种计算机可读存储介质。

摘要： 本发明涉及风力发电技术领域，具体提供一种基于特定数据模型的SN曲线自动生成方法，包括如下步骤：输入新建材料名称，并选择SN曲线材料类型和SN曲线数据类型；基于选定的所述SN曲线材料类型和SN曲线数据类型，采用特定数据模型，并输入必要输入参数，以构建SN曲线必要的特征点数据，以自动绘制所述新建材料的SN曲线；基于所述必要输入参数和构建的SN曲线特征点，生成可为疲劳分析软件解析的xml文件。本发明还提供一种基于特定数据模型的SN曲线自动生成系统，包括输入模块、SN曲线数据计算模块和SN曲线文件打印模块，工程师只需要在操作界面，选择材料种类，输入主要参数，即可自动生成SN曲线及材料文件，效率高且准确。

摘要： 本发明的目的是提供一种能够降低Pb浓度的Sn或Sn合金镀液。一种Sn或Sn合金电镀液，其特征在于，所述Sn或Sn合金电镀液用于形成供于焊接的镀覆物，其至少含有硫系化合物、Sn盐、选自无机酸、有机酸或其水溶性盐中的1种以上的酸或其水溶性盐、以及表面活性剂，所述硫系化合物为下述通式所示的硫醇化合物(式A)、硫醇化合物(式A)的盐、或二硫化物(式B)。

摘要： 本发明公开了一种SIA无铅焊料合金，用于焊接传统电子元件和表面贴装器件，SIA旨在完全取代锡铅合金，并具有182/183°C凝固温度，SIA设计符合电子元件规格，尤其是容许最高温度，SIA组成和微观结构设计可提高抗冲击和抗拉伸机械强度。在实施例中，SIA包含25‑30％铋(Bi)和0.1‑1％银(Ag)、0.1‑0.5％铜(Cu)(一种或两种)，其余为锡(Sn)。优选SIA成分为锡(Sn)72％、铋(Bi)27.2％、银(Ag)0.5％、铜(Cu)0.3％。可使用质量浓度为1％其他添加剂，例如镍(Ni)、钴(Co)、锌(Zn)、锗(Ge)、磷(P)、铟(In)、镁(Mg)、钕(Nd)、钛(Ti)、铼(Re)，SIA合金(最优改良合金)还可用于焊接铜和用作管道系统的其他材料，SIA合金可用于含有焊剂的焊膏、焊棒、焊粉或焊丝中。

摘要： 本发明提供在内锡法Nb3Sn超导线材的制造中在促进Nb3Sn层生成、超导丝机械强度(和增大界面电阻)、临界温度(磁场)、结晶粒微小化等方面功能丰富的Nb3Sn超导线材及其制造方法。本发明一实施方式的Nb3Sn超导线材的制造方法，具有如下工序：提供棒材(10)的工序，所述棒材(10)的中心部设有Sn插入孔(12)，且具有沿Sn插入孔(12)的外周面离散式设置的复数个Nb插入孔(14)；在Sn插入孔(12)中安装合金组成为Sn‑zQ(Q＝Ti、Zr、Hf)的合金棒，并在Nb插入孔(14)中插入Nb芯的工序；对棒材(10)进行缩径加工来制作规定外径的Cu‑xZn‑yM/Nb/Sn‑zQ复合多芯线的工序；以及对复合多芯线进行生成Nb3Sn相的热处理的工序；所述棒材(10)的合金组成由Cu‑xZn‑yM表示(x：0.1～40质量％，M＝Ge、Ga、Mg或Al，但为Mg时x：0～40质量％)。

摘要： 本发明的目的在于提供不仅冲压加工性优异，而且强度、导电率和弯曲加工性也优异的Cu-Zn-Sn系合金板以及Cu-Zn-Sn系合金镀Sn条。该Cu-Zn-Sn系合金板含有2～12质量％的Zn和0.1～1.0质量％的Sn，其余部分包含Cu和不可避免的杂质，通过X射线衍射法测定从板表面到5μm的深度的晶体取向时，相当于{111}正极点图上的α＝0±10°(其中，α：垂直于舒尔茨法规定的衍射用测角计的旋转轴的轴)的区域的剪切织构的极密度为2～8。

摘要： 本发明涉及P型半导体纳米材料制备技术领域，尤其是涉及P型SnS纳米颗粒、P型SnS薄膜及其制备与应用。本发明采用价格低廉的氯化亚锡作为锡源，以硫化铵水溶液作为硫源，在N2气氛下，绿色环保的形成前体溶液(第一混合溶液)，此过程并无有害气体产生，再通过160‑200°C的低温水热反应获得尺寸可控的P型SnS纳米颗粒，颗粒尺寸最大接近100nm；然后利用P型SnS纳米颗粒制备得到P型SnS薄膜，并将P型SnS薄膜作为钙钛矿太阳能电池的无机电子传输层用于制备钙钛矿太阳能电池。与现有技术相比，本发明可降低材料制作成本，且具有反应时间短、制备工艺简单、导电性好以及工艺流程绿色环保等优点。

摘要： 本发明涉及n型半导体纳米材料制备技术领域，尤其是涉及超薄SnS2纳米片、SnS2薄膜及其制备与应用。本发明采用价格低廉的四氯化锡作为锡源，以L‑谷胱甘肽作为硫源，在酸性条件下，形成前体溶液(第一混合溶液)，再通过120‑200°C的低温水热反应可获得尺寸可控的超薄SnS2纳米片，颗粒尺寸最小约5nm；然后利用超薄SnS2纳米片制备得到SnS2薄膜，并将SnS2薄膜作为钙钛矿太阳能电池的无机电子传输层用于制备钙钛矿太阳能电池。与现有技术相比，本发明可降低材料制作成本，且具有反应时间短、制备工艺简单、导电性好等优点。