基于疲劳载荷作用下裂纹扩展的随机性,建立了结构系统综合考虑静强度和断裂的可靠性分析方法,该方法给出了元件静强度失效时所对应的当量寿命,并建立了元件综合失效判别准则,分析了元件静强度失效和断裂失效之间的相关性。算例表明,随使用年限的增加,元件静强度失效和断裂失效之间的相关性也在增加;在不同的使用年限内,结构系统主要失效路径是不同的,并且在结构系统主要失效路径中既有元件静强度失效又有元件断裂失效;若只考虑静强度或断裂的结构可靠性分析,分析结果偏于危险。

P20钢塑料模具调质后发生断裂。采用直读光谱仪、金相显微镜、显微硬度计和扫描电镜等方法对模具淬火前的材料成分、非金属夹杂物、显微组织、显微硬度和断口形貌等项目进行了检验分析。结果表明，存在严重的枝晶偏析组织，使得淬火组织应力过大，以及在随后的切削应力作用下发生模具开裂。

液压支架是煤矿综采工作面的重要设备,在煤炭开采过程中对工作面的顶板进行支撑和控制,为工作面的人员和设备建立安全空间。由于长时间承受高强度外载压力和撞击,液压支架各部件易产生应力损坏,其中护帮板的变形、断裂失效情况较为严重,频繁维修降低了设备使用率。

选取半径为1.5 cm的橡胶密封圈,构建汽轮机快速冷却装置与密封圈实体模型,依据ANSYS软件模拟失效过程,通过改变油压与压缩率增加模型应力,以最大接触应力与最大切应力作为失效判据,进行失效过程模拟。模拟结果证明:在增大油压与压缩率的过程中,当油压达到15 MPa、压缩率为10%时,应力达到最大;汽轮机快速冷却装置密封圈出现断裂失效的现象。

针对高速膜盘联轴器工作过程中受到载荷突变影响,引起膜盘疲劳破坏和断裂失效的问题,对可冗余膜盘联轴器结构和动态性能进行了研究。首先,设计了可冗余膜盘联轴器整体结构;其次,建立了膜盘的有限元分析模型,计算得到了满足设计需求的膜盘最佳厚度;然后,对膜盘联轴器的冗余结构进行强度分析,证明了冗余结构的安全系数,并可以实现转矩的传递;最后,对膜盘联轴器的动态性能进行了研究,得到了频率响应曲线。研究结果可为该领域的机械传动装置结构分析提供有效依据。

某化工设备地脚螺栓在运行过程中发生断裂,通过对断裂螺栓采用化学成分分析、断口形貌分析、金相组织分析、扫描电镜、显微硬度分析等方法分析了其断裂原因。一系列分析表明,正常断裂与异常断裂螺栓在化学成分、显微硬度、金相组织等方面没有明显差异,说明这些均不是造成螺栓异常断裂的主要原因;正常断裂与异常断裂微观断口形貌分析结果表明,螺栓芯部出现偏聚现象,螺栓在调质高温回火的过程中,发生偏聚继而导致了疲劳裂纹的萌生及扩展,最终引发螺栓断裂。

通过拉力试验机、电火花直读光谱仪、维氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜等对失效的拉铆钉进行化学成分、表面硬度、微观组织和断口形貌进行分析。结果表明，断裂失效的主要原因为拉铆钉原材料存在大量的微孔疏松，降低了材料的韧性与强度，增加了材料的脆性，导致铆钉在热处理后发生脆性断裂。