蠕变损伤
TP304H+12CrlMOV异种钢焊接接头的界面蠕变损伤行为
ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ Ｔ Ｐ ３ ０ ４ Ｈ ＋ １ ２ Ｃ ｒ １ Ｍｏ Ｖ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｗ ｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｎ ａ ｓ － ｗ ｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｈ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ，
ｔ ｕ ｒ ｅ ｅ ｎ ｄ ｕ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｉ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ， ｗｉ ｔ ｈ ｅ ｎ ｄ ｕ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ， ｔ ｈ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｍｅ ｎ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ １ ２ Ｃｒ １ Ｍｏ Ｖ ｂ ａ ｓ ｅ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｔ ｏ ＨＡ Ｚ ａ ｎ ｄ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ
基于Bingham模型的蠕变损伤模型及其参数辨识
基于Bingham模型的蠕变损伤模型及其参数辨识刘陈林;王长柏;章大业;崇庆高【摘要】为了更好的描述岩石蠕变全过程,在Bingham模型的基础上,引入非线性函数和弹塑性损伤体,建立一种新的蠕变损伤模型,并推导出其蠕变本构方程.通过将推导出的岩石蠕变本构方程与砂岩三轴蠕变实验曲线进行非线性拟合,确定相关参数,并将所得模型的理论曲线与实验曲线进行对比分析,结果显示该模型对岩石蠕变各阶段的拟合效果都不错,证明了该模型的合理性与可行性.【期刊名称】《安徽理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】5页(P44-48)【关键词】蠕变;Bingham模型;弹塑性损伤;非线性拟合【作者】刘陈林;王长柏;章大业;崇庆高【作者单位】安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232000;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232000;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232000;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232000【正文语种】中文【中图分类】TU45岩石流变力学由岩石力学演变而来的一个重要的分支学科，也是岩石力学学科中的重点和难点。
我国自陈宗基院士提出流变学理论，并将其纳入岩石力学之中以来，许多专家学者都对岩石的流变学进行了更广泛更深层次的研究，并取得了丰硕的研究成果。
目前，对岩石流变特性的相关研究，大多都是以岩石的本构模型为主，结合岩石的蠕变实验，对岩石的流变特性进行分析。
文献[1]通过对绿片岩三轴蠕变实验数据进行分析，以广义Bingham蠕变模型为基础，引入非线性函数和损伤，建立了绿片岩的蠕变损伤本构关系。
文献[2]将损伤体与Burgers元件模型串联构建能模拟岩石蠕变全过程组合模型，推导其本构方程，并通过拟合求得其模型参数。
文献[3]以伯格斯模型为基础，基于Lemaitre原理建立了改进的伯格斯非线性蠕变损伤模型，并以砂岩为研究对象进行试验，验证了所建模型的合理性。
文献[4]提出一种改进的分数阶黏滞体和一个能够描述岩石加速蠕变的非线性黏滞体，将其与基本弹性体及塑性体组合，建立一个新的4元件黏弹塑性蠕变模型，并给出其蠕变方程。
承压设备损伤之机械损伤及其他损伤
承压设备损伤之机械损伤及其他损伤承压设备损伤之机械损伤及其他损伤3.机械损伤3.1 机械疲劳>>在循环机械载荷作用下，材料、零件或构件在一处或几处产生局部永久性累积损伤而产生裂纹的过程。
经一定循环次数后，裂纹不断扩展，可能导致突然完全断裂。
损伤可分为三个阶段：√微观裂纹萌生：在循环机械载荷作用下，材料内部的不连续或不均匀处，以及表面或近表面区易形成高应力，在驻留滑移带、晶界和夹杂部位形成严重应力集中点引发微观裂纹的萌生；√宏观裂纹扩展：微观裂纹在应力作用下进一步扩展，发展成为宏观裂纹，宏观裂纹基本与主应力方向相垂直；√瞬时断裂：宏观裂纹扩大到使构件残存截面不足以承受外载荷时，就会在某一次循环载荷作用下突然断裂。
>>损伤形态√对应3个阶段，在宏观断口上一般可分别观察到疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区3个特征区。
疲劳源区通常面积较小，色泽光亮，由两个断裂面对磨造成；疲劳裂纹扩展区通常比较平整，间隙加载、应力较大改变或裂纹扩展受阻等过程，多会在裂纹扩展前沿形成的相继连续的休止线（疲劳弧线）或海滩花样；瞬断区则具有静载断口的形貌，表面呈现出较粗糙的颗粒状；√在扫描和透射电子显微镜下可观察到机械疲劳断口的微观特征，典型特征为扩展区中每一应力循环所遗留的疲劳辉纹。
>>受影响的材料：所有金属材料>>检测或监测方法：宏观检查、渗透检测、磁粉检测、涡流检测等疲劳辉纹形貌案例：连杆螺栓断裂螺栓断口宏观形貌扫描电镜下断裂源处车削刀痕形貌及扩展区疲劳辉纹形貌3.2 热疲劳（含热棘轮）>>温度变化导致零件截面上存在温度梯度，厚壁件尤为明显，在温度梯度最大处可能造成塑性应变集中，在热应变最大的区域发生局部开裂，在温度变化引起的周期应力作用下不断扩展。
高温区间内材料内部组织结构发生变化，降低了材料抗疲劳能力，并促使材料表面和裂纹尖端氧化，甚至局部熔化，加速热疲劳破坏速率。
轴承主要失效形式
轴承的主要失效形式1、剥离损伤状态：轴承在承受旋转载荷时，内圈、外圈的滚道或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。
原因：载荷不当；安装不良（非直线性）；力矩载荷；异物进入、进水；润滑不良、润滑剂不合适；轴承游隙不适当；轴承箱精度不好、轴承箱的刚性不均、轴的挠度大；生锈、侵蚀点、擦伤和压痕（表面变形现象）。
措施：检查载荷的大小；改善安装方法、改善密封装置、停机时防锈；使用适当粘度的润滑剂、改善润滑方法；检查轴和轴承箱的精度；检查游隙。
2、剥离损伤状态：呈现出带有轻微磨损的暗面，暗面上由表及里有多条深至5~10μm，的微小裂缝，并在大范围内发生微小脱落（微小剥离）。
原因：润滑剂不合适；异物进入了润滑剂内；润滑剂不良造成表面粗糙；配对滚动零件的表面质量不好。
措施：选择润滑剂；改善密封装置；改善配对滚动零件的表面粗糙度。
3、卡伤损伤状态：卡伤是指由于在滑动面的微小烧伤汇总而产生的表面损伤，表面为滑道面、滚道面圆周方向的线状伤痕。
滚子断面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
原因：过大载荷、过大预压；润滑不良；异物咬入；内圈外圈的倾斜、轴的挠度；轴、轴承箱的精度。
4、擦伤损伤状态：所谓擦伤，是在滚道面和滚动面上，由随着滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤汇总而成的表面损伤。
原因：高速轻载荷；急加减速；润滑剂不适当；水的进入。
措施：改善预压；改善轴承游隙；使用油膜性好的润滑剂；改善润滑防震；改善密封装置。
5、断裂损伤状态：由于对滚道的挡边或滚子角的局部施加冲击或过大载荷，而使其一小部分断裂。
原因：安装时受到了打击；载荷过大；跌落等；使用不良。
措施：改善安装方法（采用热装、使用适当的工具夹）；改善载荷条件；轴承安装到位，使挡边受支承。
6、裂纹、裂缝损伤状态：滚道轮或滚动体有事会产生裂纹损伤。
如果继续使用，裂纹将发展为裂缝。
原因：过大过盈量；过大载荷、冲击载荷；剥落有所发展；由于滚道轮或安装构件的接触而产生的发热和微震磨损；蠕变造成的发热；锥轴的锥角不良；轴的圆柱度不良；轴台阶的圆角半径比轴承倒角大而造成与轴承倒角的干扰。
连续损伤力学 ppt课件
损伤-断裂全过程通常可分为两阶段：第1阶段是 损伤的起始、损伤场的形成与发展，直到断裂起始； 第2阶段是断裂发展过程直到固体（结构）完全破坏。 对固体的破坏而言，前一阶段称为断裂潜伏阶段，后 一阶段称为断裂发展阶段。下面主要讨论第1阶段的 损伤发生和损伤场的发展，直到断裂起始。
设应力是位置r和时间t的函数，即：
PPT课件 10
Kachanov方程（6）等价于下列用损伤度表示脆性 损伤演变过程：
A(
1
)n
（7）
（a）恒载荷情况 对于均匀拉伸杆受恒载荷，由于脆性材料的变形 很小，因则恒载荷意味着恒应力，设σ =σ0 。积分式 （6），利用初始条件：t=0时，ψ=1，有：
得到ψ-t关系：
tc (1 c )t f
n1
（11）
12
PPT课件
（b）连续变化载荷情况 设均匀拉伸杆受连续载荷，应力是时间的函数， 即σ =σ（t） 。Kachanov方程写为：
(t ) n A[ ]
（12）
利用式（9）的结果，设想脆断时间是应力的连 续函数，即：
t f t n 1 A
1 n 1
注意到，在y=h0处， σ =σmax ，有ψ =ψmin 。当 ψmin（h0）=0时，在y=h0处发生断裂。因此，由上式 可以导出断裂起始时间：
M nm t fi n 1 A n h0 I0
n 1
例2 等矩形截面梁受一般弯曲 设弯矩M=M（x），x是沿梁长度方向的坐标，有 20 PPT课件 应力场：
s
多级载荷下的断裂时间为：
t tk
f k 1
s
（2）非均匀损伤场 如果弹性固体受应力场是均匀的，如等截面的受 拉杆，其损伤从理论上说也是均匀的。加载过程中， 损伤场将均匀增强，直到发生瞬时破坏。
疲劳寿命监测系统蠕变损伤评估方法研究和程序开发
２ 蠕 变 基 本 方 程
依 据蠕变 时效 理论 ［ 蠕变 规律 如式 （ ） ， １：
ｒＴＴ －ｔ ＝ ＋ｆ ） Ｂｔ ／ （ ｄ
公式 中 ： 切应 变强 度 。 Ｆ为
ｒ＝ Ｔ为切 应力 强 度 。 Ｔ：
Ｖ ６
（ １ ）
； （） ２
（） ３
Ｇ为切 向弹性 模量 ， Ｅ ； Ｇ＝
Ｂｔ 丁ｌ 】 （＝３ ＋Ｂ（ 丁ｌ ） ｍ ｍ 数 ， （为 蠕变 后效 曲线 ， Ｑ ｔ ） 由材 料试 验 得到 ， 与材料 、 它 温度有 关 。 当进入 蠕 变 的塑
性状 态时 ， 可假 设材 料为 不可压 缩 ， 即泊 松 比 ｖ ０５ 在单 向拉 伸 时 ： ＝ ．，
维普资讯
疲劳寿命监测系统蠕变损伤评估 方法研究和程序开发
口
邓晶晶
贺寅彪
姚 伟 达
（ 上海核 工程研 究设 计 院 ， ２ ２ ３ ￣ ３）
摘 要 本文 介绍 了疲 劳寿命监 测 系统基 于 弹性分 析 并进行 弹 塑性 和蠕 变修 正 的蠕
变 损伤评估方法和在 ￣ ＶＥ 平台上开发的蠕变 Ｉ Ｗ 损伤钎算程序， 并通过厚壁承压圆筒实
Ｇ＝ 主应力 为 ： １ ， ２ 叮 ＝ ＝ ＝ ３Ｏ 主应 变 为 ： ８ ＝８ ８ ＝ ３ １ １ 一 ． １ ， ２ ８＝一／ ＝ ０５ ８ ｅ （） ７ （） ６ （） ５
将式 （ ） ７ 代 人 式 （ ） ３ ， ６ （） ２ （ ） 得切 应变 强度 和切应 力 强度 为 ：
对 于在 蠕 变 温 度 以下 使 用 的承 压 设 备 ， 所
用 钢材 均具 有 一定 的韧 性 。可 不考 虑其应 变 极
分析 与评 估 。为此 ， 弹性计 算 的基 础上 ， 应 在 对
随机因素影响下二力杆结构的蠕变损伤问题
率损 伤 图． 计算 结果表 明 ， 同性 质 结构 随着 时间 、 不 材料损 伤和 应 力的 变化情 况 ， 并对 蒙特卡 罗抽
样算 法进 一步讨 论 ， 出 了简便 的计 算方 法 ． 提 关键 词 ： 力杆 ；蠕 变 ； 伤 ；蒙特 卡 洛法 二 损
Ｄ ｅ ．２ ０ ｅ ０ ８
Ｊ ＯＵＲ Ｌ ＯＦ Ｓ ＮＧ ＮＡ ＨＡ ＨＡＩ ＵＮＩ Ｒ Ｉ Ｙ ＯＦ Ｅ ＶＥ Ｓ Ｔ ＮＧＩ Ｅ ＲＩ Ｃ Ｅ Ｅ Ｎ Ｅ ＮＧ Ｓ Ｉ ＮＣ
文章 编 号 ：１ ０ ０ ９—４ ４ ２ ０ ） ４—０ ０ —０ ４ Ｘ（ ０ ８ ０ ３７ ３
收 稿 日期 ： ０ ８—０９一 ｌ ０ ２ １ 基 金 项 目 ：国 家 “６ ” 划 资 助 项 目（ ０ ６ Ａ０ Ｚ ２ ）教 育 部 新 世 纪 优 秀 人 才计 划 （ Ｅ ０ ０ １ ） ８３计 ２０Ａ ４ ４５ ； ＮＣ Ｔ ６ ４ ４
由计算结果可以看出在随机因素影响下杆1和杆2随着时间的推移材料的损伤增加材料的劣化程度增大并伴随着模型损伤随机变量的方差也逐渐增大这进一步说明材料的损伤受到材料性质几何参数的随机因素的影响越来越敏感
第 ２ ２卷 第 ４期
２０ ０ ８年 １ ２月
上
海
工
程
技
术
大
学
学
报
Ｖｏ ２ ｌ ２ ＮＯ． ４
ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｓ ａ ｇ ａ ０ ２ ７，Ｃｈｎ ） ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ３ ２ ｉａ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｈ ｒ ｅ ｍａ ｅ ｔ ｅ ｙ ａ ｅｉｂ ｌ ｙ ｔ ｅ ｒ ｔａ ｔ ｓ ｄ ｏｎ ｔ ｅ ｃｅ ｐ ｄａ ｇ ｈ ｏｒ ｎｄ ｒ ｌ ｉｉ ｈ ｏ ｙ，ａ ｏ ｓｄ ｒｎｇ ｔ ｅ ｒ ｎ ｏ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉｓ ａ ｔ ｎｄ ｃ ｎ ｉ ｅ ｉ ｈ ａ ｄ ｍ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｏ ｈ ｒ ｅ ａ ａ ｅｐａ ａ ｅｅ ｓ ｒ ｅ ｍａ ｒ ｂ ｂ ｌ ｔｃｍｏ ｌｗａ ｒ ｓ ｎｔ ｄ． ｒ ｔｙ，ｔ ｃ ｕ ｅ ｆｔ ｅ ｆ ｔ ｅ ｃ ｅ ｐ ｄ ｍ ｇ ｒ ｍ ｔ ｒ ，ａｃ ｅ ｐ ｄａ ｇｅｐ ｏ ａ ｉ ｓｉ ｄｅ ｓｐ ｅ ｅ ｅ Ｆｉｓ ｌ ｉ ｈｅｐｉｔ ｒ ｓｏ ｈ ｃｅ ｐ ｄ ｍ ａ ｅ，ｓ ｒ ｓ ｎｄ ｐ ｏ ａ ｌｓｉ ａ ｇ ｒ ｏ ｕ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇ Ｍ ｏ ｅ Ｃａ ｌ ｉ ａ ｉ ｎ．Ｔｈ ｅ ｕｌｓ ｒｅ ａ ｇ ｔｅ ｓａ ｒ ｂ ｂｉ ｔｃ ｄ ｍａ ｅ ｗｅ ｅ ｃ ｍｐ ｔ ｄ ｂ ｓｎ ｎｔ ｒｏ ｓｍｕｌｔｏ ｉ ｅ ｒ ｓ ｔ ｓ ｗ ｈｅｄａ ｇｅａ ｄ ｓ ｒ ｓ ｎ ｔ ｉｆｒ ｎ ａ ｔ ｈ ｎ ｎ ｔ ｉ ｓ．Ｆｉ ｌｙ， ｈ ｕ ｔ ｒ ｄ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｔ ｅ ｈｏ ｔ ｍａ ｎ ｔｅ ｓｉ ｈｅ ｄｆｅ ｅ ｔｐ ｒｓ ｃ ａ ｇｉｇ ｗｉｈ ｔｍｅ ｎａｌ ｔ ｅ ｆ ｒｈｅ ｉｃ ｓ ｉｎ ｏ ｈ Ｍ ｏ ｅＣａ ｌ ａ ｌｎ ｔ ｏ ｓ ｗａ ｏ ，ｓ ｍｅ ｓｍｐ ｅ ｓ ｍｐ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎｔ ｒｏ ｓ ｍｐ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｓｄ ｎｅ ｏ ｉ ｌ ａ ｌｎ ｔ ｏ ｓ ｗｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｔ — ａ ｔ ｕ ｔ ｅ；ｃ ｅ ｐ；ｄ ｍａ ｅ；Ｍ ｏ ｅ Ｃａ ｌ ｔ ｏ ｗｏ ｂ ｒｓ ｒ ｃｕｒ ｒｅ ａ ｇ ｎｔ— ｒｏ ｍｅ ｈ ｄ
考虑高温蠕变损伤的2.25CrlMo钢的弹塑性本构模型
０ ｇ １ 言
进而对 其工作 的安全 性也要 求更高 。蠕 变是高温 下服役 构件 劣化 的最 主要 因素 之一。蠕 变损伤 （ 即衡量材料 在经 过长期 高温蠕 变劣化 后 ， 对其 材料组 织、 力学性能 的影响） 一直 是现代机 械、 材 料、 力学等学科 的研究热点。Ｋ Ａ Ｃ Ｈ Ａ Ｎ Ｏ Ｖ等
考虑高温蠕变损伤 的 ２ ． ２ ５ Ｃ ｒ ｌ Ｍ ｏ 钢 的 弹 塑 性 本 构 模 型
王 宁， 刘洪起 ， 涂善东 （ 华 东理工大学 承压系统与安全教育部重点实验室 ， 上海
２ ０ ０ ２ ３ ７ ）
摘 要： 考虑造成蠕变损伤 的物理机 制， 结 合损伤 力学理论 ， 利用 Ｒ ａ ｍ ｂ ｅ ｒ ｇ —Ｏ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ弹塑性本构 方 程， 推导 了 含 有蠕变损伤 的材料弹塑性本构模 型。对 ２ ２ ５ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ 钢进行 了相 同条件不 同时长 的蠕 变试验 以得到不 同蠕变损伤的材料 ， 并对这 些材料进行高 温短 时拉伸 ， 得到不 同损伤对应的应力应 变 曲线。并用试验数据及文献数据对模型进行 了验证。
关键词 ： 蠕 变； 损伤 ； 弹 塑性 本 构 ； 应 力应 变 曲 线
中国分类号 ： Ｔ Ｈ１ ４ ２ ２ ； Ｔ Ｇ １ １ １ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号： １ ０ ０ １ — ４ ８ ３ ７ （ ２ ０ １ ４） ｆ ） １ — ０ ０ ０ １ — ０ ９
不同应力水平下大理石蠕变损伤声发射特性
不同应力水平下大理石蠕变损伤声发射特性徐子杰;齐庆新;李宏艳;张宁博;苏荣华【摘要】为研究不同应力水平下岩石的蠕变损伤与破坏规律,保持大理石分别在裂纹压密阶段、弹性变形阶段、裂纹的稳定扩展和扩容阶段与裂纹的非稳定拓展至破坏阶段处于蠕变应力作用,之后卸载重新加载至破坏,同时采集试验过程岩石的声发射数据.试验结果表明:前两个阶段应力持续作用下岩体承载能力增强,声发射AE数较少,以微裂纹闭合为主,之后加载破坏时AE数明显增多,产生时间也有所提前,b值下降时间更早;而后两个阶段应力持续作用下大理石发生蠕变破坏,裂纹的稳定扩展阶段和扩容阶段大理石发生突发式破坏失稳,只在破坏突然产生较大的AE数和能量释放率,最终破坏为主裂纹贯通破坏;裂纹的非稳定拓展至破坏阶段大理石发生渐进式失稳破坏,AE数持续产生,破坏前AE数和和能量释放率增加不明显,最终破坏为多条裂纹贯通破坏.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2014(039)0z1【总页数】5页(P70-74)【关键词】蠕变破坏;岩石损伤;声发射;b值【作者】徐子杰;齐庆新;李宏艳;张宁博;苏荣华【作者单位】煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京100013;辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京100013;煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京100013;煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京100013;辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000【正文语种】中文【中图分类】TD315脆性岩石的破裂过程是其在受力过程中内部微裂纹萌发、扩展和贯通的结果,是岩石微结构累计变形破坏的宏观反映。
分形维数和弹性模量衰减表征2D—C／SiC的拉伸蠕变损伤
法、 剩余 强度 法等 ， 中 弹性 模 量 衰 减法 用 得 较 多 。 其
在 蠕变 中 ， 由于损 伤不 断演变 和 发展 ， 造成 材料 的 实
１ ｈ ２ 、０ ０ 、５ ５ ｈ中断试验 ， Ｓ Ｍ 观察 表面形貌 ， ｈ 用 Ｅ 用盒维 数法 计算试样 表面 裂纹的 分形维 数 ； 同时测量 试样 的弹性
模 量 。结 果 表 明 ， 于 ２ Ｃ ＳＣ 特有 的 蠕 变 损 伤 形 式 ， 形 成 的 损 伤 尺 度 都 较 短 ， 分 形 维 数 介 于 ０～１之 间 。用 由 Ｄ—／ ｉ 所 其
２ 材 料 及 试 验 方 法
本 研究 所用 材 料 为 ２ — ／ ｉ 合 材 料 。Ｐ Ｎ Ｄ Ｃ ＳＣ复 Ａ
所 引起 的 ， 中包括 基体 开裂 、 其 纤维 断裂 、 面脱 粘 、 界
界 面滑移 等多 种 损 伤形 式 ¨ Ｊ 。 。表 征 陶 瓷基 复 合 材 料 蠕变损 伤 的方法 很多 ， 如弹性 模量 衰减 法 、 例 电阻
和 １ ０ 分别 测试 三个 试样 ， ０ｏ ５ Ｃ下 其性 能取 三 个试 样
的均 值 。试 样 表 面 事 先 抛 光 ， 蠕 变 进 行 到 ０ 、 当 ｈ ０ ５ 、 ｈ １ 、５ｈ ５ ． ｈ ２ 、０ｈ ２ 、 ０ｈ时 中 断试 验 ， Ｈ Ｔ Ｃ Ｉ 用 ＩＡ Ｈ
和更 广泛 的尺 度上 描述 材料损 伤 过程 中的 不规则 性
右沉 积 ＳＣ基 体 。最后 得 到纤维 体 积 分数 为 ４ 、 ｉ ０％ 密 度为 ２ ０ ／ ｍ 孑 隙率 约 为 １ 的 ２ Ｃ ＳＣ ． １ｇ ｃ 、 Ｌ ７％ Ｄ－ ／ ｉ 复 合材 料 。蠕变 试 样 总 长 为 ８ ｎ ， 度 为 ３ｍｎ ， ０ｍ ｑ 厚 ｑ 其 形状 和尺 寸 如 图 １所示 。 拉 伸蠕 变夹 具 为 ３ Ｃ Ｃ复 合 材 料 ， Ｄ—／ ｉ Ｄ－ ／ ２ Ｃ ＳＣ 拉 伸蠕 变试 验 在真空 度 为 １ ０“Ｐ ａ的条件 下 进行 ， 用 钨 一铼热 电偶 测温 。蠕 变应 力为 ９ ａ 在 １ ０ ５ ＭＰ ， ０ｏ ３ Ｃ