發(fā)布時(shí)間：2020-12-30 03:38

　　20世紀(jì)以來,工業(yè)的急速發(fā)展使越來越多的工件需要工作在高溫高壓環(huán)境并且承受交變載荷,疲勞破壞事故時(shí)有發(fā)生。工件進(jìn)入長(zhǎng)裂紋階段后,裂紋擴(kuò)展速率不斷加快,疲勞破壞事故往往會(huì)突然發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn),工件整個(gè)疲勞壽命中約有4/5的時(shí)間處在短裂紋階段,且在萌生及后續(xù)演化過程中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的隨機(jī)性并且存在互相影響的情況,一般對(duì)長(zhǎng)裂紋領(lǐng)域的研究無法適用,需要發(fā)展新的微觀短裂紋裂紋行為研究方法,分析獲取裂紋萌生、擴(kuò)展行為的一般規(guī)律,預(yù)測(cè)工件使用壽命,提高工件使用過程中的可靠性。本文選取20~#鋼作為實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行高溫低周疲勞實(shí)驗(yàn),獲取在不同應(yīng)變幅值下疲勞短裂紋的群體演化行為圖像,對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,根據(jù)裂紋萌生,擴(kuò)展以及合體干涉過程所表現(xiàn)出的特性,建立疲勞短裂紋裂紋行為模型,考慮裂紋萌生的隨機(jī)性特點(diǎn),對(duì)裂紋萌生、擴(kuò)展以及裂紋間的合體干涉行為作出分析,并進(jìn)行數(shù)值模擬。研究?jī)?nèi)容以及相關(guān)結(jié)論如下:(1)在高溫條件下對(duì)試件進(jìn)行不同應(yīng)變幅值的低周疲勞實(shí)驗(yàn),觀察裂紋萌生直到破壞過程中的行為,包括前期擴(kuò)展以及后期合體干涉。得出裂紋萌生主要在兩個(gè)部位,一個(gè)部位是鐵素體晶粒內(nèi),在循環(huán)載荷作用下滑移帶擴(kuò)大加深,萌生裂紋。另... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 疲勞短裂紋研究背景及概念
        1.1.1 疲勞短裂紋研究背景
        1.1.2 疲勞短裂紋概念
    1.2 裂紋行為概述
        1.2.1 疲勞短裂紋萌生
        1.2.2 疲勞短裂紋擴(kuò)展
        1.2.3 疲勞短裂紋合體與干涉
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及模擬方法發(fā)展
        1.3.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 模擬方法的發(fā)展
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 高溫低周疲勞實(shí)驗(yàn)
    2.1 高溫疲勞短裂紋研究現(xiàn)狀概述
    2.2 低周疲勞實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 試件材料與性能參數(shù)
        2.2.3 表面腐蝕方法及流程
        2.2.4 實(shí)驗(yàn)方法與流程
    2.3 裂紋行為分析
        2.3.1 裂紋萌生及擴(kuò)展分析
        2.3.2 裂紋群體行為分析
    2.4 疲勞裂紋相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)
        2.4.1 疲勞壽命內(nèi)裂紋密度統(tǒng)計(jì)
        2.4.2 疲勞壽命內(nèi)裂紋角度統(tǒng)計(jì)
        2.4.3 疲勞壽命內(nèi)主裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)
        2.4.4 試件疲勞壽命統(tǒng)計(jì)
    2.5 試件有限元分析結(jié)果
    2.6 小結(jié)
3 建立裂紋行為模型
    3.1 模型簡(jiǎn)化的一般假設(shè)
    3.2 模型的建立
        3.2.1 細(xì)觀構(gòu)造簡(jiǎn)述
        3.2.2 裂紋萌生模型
        3.2.3 裂紋擴(kuò)展模型
        3.2.4 裂紋群體行為模型
    3.3 小結(jié)
4 疲勞短裂紋的仿真分析
    4.1 生成細(xì)觀組織結(jié)構(gòu)
        4.1.1 泰森多邊形簡(jiǎn)介與構(gòu)建
        4.1.2 賦予架構(gòu)能量
    4.2 各階段裂紋行為模擬
        4.2.1 Matlab編程優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)介
        4.2.2 裂紋行為模擬過程
    4.3 小結(jié)
5 疲勞行為結(jié)果對(duì)比
    5.1 裂紋演化行為對(duì)比
    5.2 疲勞行為參數(shù)對(duì)比
        5.2.1 各應(yīng)變狀態(tài)下裂紋萌生密度對(duì)比
        5.2.2 各應(yīng)變狀態(tài)下裂紋萌生角度對(duì)比
        5.2.3 各應(yīng)變狀態(tài)下主裂紋擴(kuò)展速率對(duì)比
        5.2.5 裂紋壽命對(duì)比
    5.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：2946910