针对有机玻璃结构在服役中易产生表面裂纹而导致结构破坏的问题,首先利用标准试件测定该材料在不同应力比下的裂纹扩展数据,基于三维裂纹扩展理论得到该材料几何、应力比无关的真实扩展速率。然后利用专业裂纹分析软件对典型疲劳载荷下的三维表面裂纹扩展进行预测研究。最后基于精密加工技术制备含三维表面裂纹试件,进行不同载荷下的疲劳扩展实验,验证了模拟预测寿命和裂纹形貌的准确性。

通过与现有的周向表面裂纹管道J积分解对比 ,证明了本文开发的有限元程序计算所得J积分解是准确的。在此基础上 ,本文通过有限元计算提供了周向外表面裂纹管道在拉伸、弯曲以及拉弯联合载荷作用下的J积分解 ,作为对EPRI延性断裂手册的补充 ,为含缺陷压力管道断裂评定提供了大量J积分解。

针对合金刀具制造和切削过程中产生表面缺陷的无损检测问题，建立激光超声实验装置。实验结果表明。该系统能有效检测刀具表面裂纹，检测效率高，实验装置简单，经济成本低，且易于实现完全非接触式检测。

轧辊表面裂纹是轧辊工作时常出现的损伤现象,轧辊使用中必须进行裂纹损伤检测.通过建立含表面裂纹轧辊的有限元模型,计算轧辊的固有频率和振型,分析了轧辊表面裂纹位置和深度对轧辊固有频率的影响规律,为探索通过振动特性识别轧辊的裂纹损伤提供了基础.

应用电磁场理论和有限元数值模拟技术，研制出了一种基于交变磁场分量测量技术的缺陷检出传感器和测量系统。通过扫查测量对象表面，就能够快速可靠地确定是否存在缺陷及定量缺陷大小。测量系统在实际工程上进行了应用尝试。

表面开口裂纹和近表面裂纹被认为是极危险的缺陷,它破坏了结构的完整性,降低了构件的使用寿命.爬波探头产生的是一种压缩波,在材料的表面下传播,对表面和近表面缺陷非常敏感,简述了爬波的机理,重点介绍了爬波在检测表面及近表面裂纹中的应用.

基于ARM9嵌入式开发系统研制开发了金属表面裂纹漏磁检测仪样机，研制开发的裂纹检测仪探头具有灵敏度高、抗干扰性强、结构简单、使用方便、可靠耐用的特点；并开发了金属表面裂纹漏磁检测仪软件系统，具有良好的人机界面，操作简单，运行可靠；精心设计了电源及充电电路、功率转换电路，降低其自身功耗，实验证明所设计的整个系统是可靠的。

爬波是一种在材料的表面下传播的压缩波,对表面和近表面缺陷非常敏感.近年来,随着爬波理论研究的深入,爬波在无损检测领域应用也越来越广泛.阐述了爬波产生的机理和爬波探头的设计参数,重点介绍了爬波检测在焊接接头、粗晶材料和陶瓷材料上的应用.所有检测案例均表明爬波无损检测具有广泛的应用前景.

水晶釜是有一定曲率的圆柱形厚壁锻造容器，釜体不存在焊缝。检验水晶釜的外表面裂纹常用磁粉探伤方法；因水晶釜的内径较小，探伤人员无法进入，故水晶釜承压部分常用超声波探伤。由于现行超声波探伤标准中没有针对此类容器在役检验的具体规定，特别是曲面厚壁周向超声波探伤的仪器校准、对比试块制作、探头选择及测定等都不能按常规方法进行。

为了了解压水堆一回路弯管内表面裂纹在流固耦合作用下的扩展状况，利用ANSYS Workbench建立了舍环向内表面裂纹弯管的流固耦合模型，在不同约束条件下对不同位置的裂纹前缘应力和应力强度因子K进行了分析。分析结果表明：只有内压作用时，流固耦合会增大裂纹前缘K与应力，而且对外弯处裂纹影响大。只有闭合弯矩时，流固耦合会减小外弯处裂纹前缘K与应力。内弯处裂纹受压应力，流固耦合会减小压应力。只有张开弯矩时，流固耦合会增大内弯处裂纹前缘K与应力。外弯处裂纹受压应力。流固耦合会增大压应力。分析结果为核电一回路含缺陷弯管的安佥挂评价提供一定的依据。