一、半椭圆表面裂纹表面张开位移的研究与自由表面影响系数的测定（论文文献综述）
李如俊[1]（2021）在《深海耐压球壳表面三维裂纹扩展行为研究》文中研究表明
王新月[2]（2021）在《基于边界效应的混凝土Ⅰ型裂缝三维扩展研究》文中指出裂缝问题与混凝土结构的安全性、稳定性、耐久性密切相关,裂缝已经成为混凝土坝病变的主要诱因之一。因此,开展混凝土断裂特性的研究对大坝的安全运行具有重大意义。在实际工程中,拱坝稳定性强、抗震性能好,能够充分发挥混凝土材料抗压强度高的优势,因此被广泛应用。由于其是一种不甚规则、变厚度的三维空间壳体结构且受力情况非常复杂,此时平面问题假设不能应用于拱坝的断裂分析中。此外,由染色试验发现,裂纹轮廓及扩展轨迹都是几何不规则的,但传统的二维模型及分析方法无法反映裂缝前沿的非线性分布。因此,建立三维裂缝扩展路径的扩展准则以及预测三维裂缝在各种可能条件下的扩展过程,对保障结构安全具有重要的理论意义及工程应用价值。本文从混凝土试件角度出发,以Ⅰ型裂缝为研究对象,采用试验与数值计算相结合的方法进行三维裂缝扩展分析,主要工作如下:（1）不同厚度混凝土试件三点弯曲梁试验本试验以厚度为变量进行三点弯曲梁试验研究。试件长度为500mm,跨度为400mm,高度为100mm,缝高比为0.3,厚度分别为40mm、80mm、100mm、120mm及160mm。通过试验可以直接获得试件的起裂荷载、峰值荷载、临界裂缝长度以及完整的荷载-加载点位移曲线（P-δ）与荷载-裂缝口张开位移曲线（P-CMOD）。试验发现在试件厚度变化时,双K断裂韧度及临界裂缝扩展长度几乎都不存在明显的厚度尺寸效应。根据P-δ曲线计算得到试件的断裂能,发现在本试验定量计算和研究范围内,当试件厚度大于100mm时,断裂能随试件厚度的增大而增大。（2）多阶段裂缝扩展染色试验对厚度为40mm、80mm、100mm、120mm、160mm的混凝土试件进行三点弯曲梁染色试验,得到不同荷载水平下的裂缝扩展轨迹。考虑到混凝土呈碱性的性质,选用酚酞酒精溶液作为染色剂。选取裂缝扩展过程中的6种荷载水平进行染色,由染色结果可知:对于同一厚度试件,随着裂缝的向前扩展,试件表面和试件中心处的裂缝扩展长度差值呈现先增大后减小的趋势;对于不同厚度试件,当试件厚度B≥80mm时,裂缝前沿扩展轨迹是不规则的,但当试件厚度B=40mm时,试件内部不同位置受厚度边界影响较为一致,裂缝前沿扩展轨迹近似为一条直线。（3）基于厚度边界效应的三维裂缝扩展数值计算引入虚拟裂缝模型及以起裂韧度为基础的裂缝扩展准则进行裂缝扩展全过程模拟分析。为了反映出厚度边界的影响,基于混凝土断裂能的边界效应模型,本文提出考虑厚度边界效应的双线性软化曲线及考虑厚度边界影响的起裂韧度三线性模型。采用APDL命令流建立不同厚度试件的半结构有限元分析模型,并对裂缝尖端附近的网格进行局部加密。基于本文提出的相关模型,对三维裂缝扩展全过程进行模拟。通过对比试验与数值的P-CMOD曲线、裂缝扩展轨迹,验证了本文所提理论模型的合理性。（4）数值计算中软化曲线的影响分析本文基于两种软化曲线进行三维裂缝扩展数值验证。两种数值验证方法分别记为数值1和数值2。由P-CMOD曲线对比可知,数值1与试验结果更加接近。对比裂缝前沿的扩展轨迹,发现数值2的扩展轨迹接近于直线,无法反映出裂缝前沿的扩展不均匀性。此外,对于同一厚度试件,数值2未出现表面与中心裂缝扩展长度之差先增大后减小的趋势,与染色试验结果相差较大。综上所述,由P-CMOD曲线及裂缝前沿扩展轨迹对比,发现本研究中数值1所采用的软化曲线,与试验结果吻合度较高,更接近裂缝扩展的真实情况。
张佳南[3]（2021）在《含裂纹钛合金深水潜器承载能力研究》文中研究指明当今世界自然资源紧张,海洋资源尚未得到全面开发,潜水器是探测海洋资源的核心装备。耐压壳是潜水器的主要组成部分,耐压壳的承载能力直接决定潜水器系统的承载能力和安全性,由于制造耐压壳的材料不可避免地存在缺陷,耐压壳在海洋中交变载荷的作用下容易发生疲劳破坏,为了保障潜水器结构安全,研究其耐压壳结构含裂纹时的承载能力尤为重要。本文基于线弹性断裂力学理论,采用数值仿真的方法,针对钛合金潜器耐压结构局部模型,开展了含裂纹潜器疲劳寿命计算和承载能力研究,对潜器中存在的裂纹进行了分析和简化,采用WORKBENCH软件利用位移外推法计算I型裂纹应力强度因子,为确保应力强度因子计算精度和提高计算效率,在应力强度因子计算中引入了子模型技术,搭建了WORKBENCH的子模型应力强度因子分析模块,讨论了子模型边界划分的有效性,最后基于Paris裂纹扩展模型计算了不同裂纹深度和不同形状比下的潜器疲劳寿命,基于断裂K准则计算了不同裂纹深度和不同形状比下潜器的极限承载力,分析了裂纹深度和形状比对潜器疲劳寿命和极限承载力的影响。本文结合线弹性断裂力学理论和WORKBENCH子模型分析技术,提高了应力强度因子计算精度和计算效率,完成了含裂纹潜器的疲劳寿命预测和极限承载力计算,研究结果对潜器疲劳设计具有参考意义。
车福炎[4]（2020）在《10CrNi5MoV高强度钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命研究》文中进行了进一步梳理基于10CrNi5MoV高强度钢建造的耐压结构,在特定节点位置如锥柱结合壳部位,由于结构刚度和连续性发生突变,引起附加弯矩,形成局部节点位置的压弯组合应力,而高强度钢自身的材料及工艺特性,以及结构节点焊缝焊趾位置的应力集中效应,使得耐压结构上述典型节点位置成为结构断裂及疲劳破坏的热点区域。基于该高强钢建造的耐压结构,其裂纹扩展问题不可忽视。在基于10CrNi5MoV钢的《结构疲劳计算准则》中,采用Newman-Raju公式及Paris公式校核耐压结构的疲劳裂纹扩展寿命。Newman-Raju公式原用于求解拉弯组合应力状态下半椭圆表面裂纹的应力强度因子,而耐压结构特定节点位置处于压弯组合应力状态,在特定压弯比时直接使用Newman-Raju公式难以有效地进行疲劳裂纹扩展分析。本文在该《结构疲劳计算准则》的框架下,通过数值仿真和疲劳试验对理论公式加以分析和修正,寻求既符合物理机制、又适用于工程实践的方法,对10CrNi5MoV钢耐压结构进行疲劳寿命评估。主要包括以下四个方面的内容:1)针对半椭圆表面裂纹应力强度因子的基准计算参数,使用NASGRO软件计算压弯组合应力状态下的应力强度因子,证明采用NASGRO计算应力强度因子不仅能够保证足够的精度而且具有更高的计算效率。综合考虑裂纹深度与板厚比a/t、裂纹形状比a/c及压弯比α对应力强度因子的影响,使用Newman-Raju公式和NASGRO分别计算压弯组合应力状态下系列尺寸半椭圆表面裂纹的应力强度因子,对比分析计算结果,给出了在工程误差范围内Newman-Raju公式计算压弯组合应力状态下的应力强度因子的建议适用范围。2)采用实板厚平板对接焊试件分别开展弯曲载荷疲劳试验和压弯组合载荷疲劳试验。试件断裂位置均发生于焊缝焊趾位置,且试件断口可观察到明显的“半椭圆”裂纹扩展形貌。对比试验数据可知,压应力的存在在一定程度上能够减缓疲劳裂纹的扩展速率。直接采用Newman-Raju公式并结合Paris公式计算试件的疲劳裂纹扩展寿命,与试验结果相比,考虑应力集中将得到偏于安全的结果,若不考虑应力集中,对弯曲载荷疲劳试验试件,结果较为吻合,而对压弯组合载荷疲劳试验试件,所得结果偏于危险。3)考虑应力集中效应对裂纹扩展寿命的影响。采用子模型法分别计算了弯曲载荷单独作用和压力单独作用时耐压结构环焊缝焊趾位置的应力集中系数Ktm和Ktc,以此对结构节点位置的名义应力状态进行修正。考虑因压应力导致平均应力的变化对裂纹扩展寿命的影响,引入相当弯曲应力σmeq,通过与试验数据的对比,确定采用Morrow转换式计算压弯组合应力状态的等效应力。引入弯曲应力修正系数f（σ）,体现相同压弯比时不同外表面最大总应力对裂纹应力强度因子的影响。4)综合考虑应力集中效应、平均应力和压弯比、外表面最大总应力对裂纹扩展速率的影响,对Newman-Raju公式进行一定的修正,给出用于压弯组合应力状态下半椭圆表面裂纹的应力强度因子计算式,并结合Paris裂纹扩展速率计算式,建立10CrNi5MoV钢耐压结构的疲劳裂纹扩展寿命计算模型。该模型计算结果与试验数据相比,基本处于工程允许的误差范围之内,且结果偏于安全。本文建立的10CrNi5MoV钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命计算模型,对基于10CrNi5MoV钢建造的耐压结构实际产品的疲劳寿命评估提供技术支撑,具有较为重大的工程意义。
王培[5]（2020）在《含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性研究》文中指出超高压管式反应器是生产低密度聚乙烯的关键设备,在加工及使用过程中,不可避免地会产生损伤和缺陷。并且其长期在高温、高压和腐蚀的工作条件下运行,损伤及缺陷的影响会逐渐扩大,一旦发生疲劳失效,将会造成灾难性的事故。我国有多套超高压聚乙烯装置已运行多年,处于设计寿命的中后期,开展对含缺陷超高压管式反应器的疲劳特性研究,保证其能长期、稳定地安全运行,具有十分重要的工程实际意义。本文以某石化企业服役多年的超高压管式反应器为研究对象,对其进行了理论分析及公式推导、基础试验和自增强试验等相关研究,结合超高压容器标准,对外壁存在缺陷的情况进行了疲劳特性理论计算、有限元模拟及影响因素分析。主要内容如下:（1）对超高压管式反应器进行了疲劳失效分析及断裂力学分析,掌握了断裂力学参数计算方法。并基于双线性强化模型对超高压管式反应器进行了应力分析,推导出了最佳自增强压力计算公式、残余应力计算公式以及不同工况下三向应力计算公式等,分析了应力分布规律。（2）对超高压管式反应器进行了基础试验及自增强试验,并对自增强处理过程进行了监测和分析,得到了外壁的残余应力分布,与理论计算结果相比,误差范围为2.3%-8.2%。应用超高压容器标准断裂力学法对外壁含缺陷的超高压管式反应器进行了理论计算分析,结果表明与未经自增强处理相比,经634MPa、665MPa和690MPa自增强处理后,疲劳裂纹扩展寿命分别提高了7.06倍、7.47倍和7.91倍。（3）应用ANSYS软件建立了含外壁缺陷的超高压管式反应器模型,分析了不同工况下缺陷附近处的应力分布规律,并结合Fracture Tool和Fatigue Tool对疲劳裂纹应力强度因子和疲劳裂纹扩展寿命进行了有限元分析。结果表明与未经自增强处理相比,经634MPa、665MPa和690MPa自增强处理后,应力强度因子变化量分别降低了30.8%、31.2%和31.6%,其疲劳裂纹扩展寿命分别提高了6.98倍、7.41倍和7.86倍,与理论计算结果相比,误差范围3.18%-4.16%,说明有限元模拟是准确可行的。（4）建立不同尺寸的外壁裂纹,进行有限元模拟和理论计算,通过图、表等数据分析。结果表明,裂纹尺寸的增加及椭圆率的减小,均会造成应力强度因子的增加和疲劳裂纹扩展寿命的降低;且当裂纹长度达到一定量时（如2c=4.5mm）,深度达到一定量时（如a=2mm）,应力强度因子变化量增加的趋势和疲劳裂纹扩展寿命降低的趋势会加剧。并对其他影响疲劳特性的外部因素进行了简要分析,提出了相关对策措施。本文对外壁含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性的研究,可以为此类超高压容器的安全运行及安全评定提供支持,具有一定的学术价值和工程应用价值。
王帅[6]（2019）在《泥质弱胶结岩体水-固耦合机制与结构重组力学特性研究》文中进行了进一步梳理中生代晚白垩世含煤地层分布泥质弱胶结岩体,由于岩层成岩时间晚,矿物颗粒胶结类型以泥质胶结为主,岩体结构性差,强度低。当岩体受到工程扰动后,巷道围岩产生大变形,围岩变形控制难度大,不利于煤炭资源的安全和高效开采。泥质弱胶结岩体力学性能不仅与本身结构有关,工程扰动引起的岩层水分迁移对岩体稳定性产生重要影响;同时,试验发现一定工程条件下,扰动区损伤泥质弱胶结岩体可实现结构重组,张开裂隙闭合后形成新的胶结结构,阻断了工程岩体扰动区水分迁移的通道,增强了工程围岩的承载能力。因此,研究泥质弱胶结岩体水力学性质和扰动区损伤岩体结构重组力学特性对泥质弱胶结地层巷道围岩变形控制具有重要意义。为揭示工程扰动条件下泥质弱胶结地层巷道围岩变形及控制机理,本文以华润电力（锡林郭勒）煤业有限公司西一矿3-3#煤层底板泥质弱胶结岩体为研究对象,综合采用实验室试验、理论分析和数值分析等方法分别对原岩水力学性质和结构重组岩体力学性质进行研究。本文主要研究内容和获得的研究成果如下:（1）采用XRD、筛分法、比重瓶法和烘干法等得到泥质弱胶结岩体矿物组成、粒度分布、含水率和密度等基本物理参数,利用SEM、MIP和气体吸附仪等获得泥质弱胶结岩体细观孔隙结构和孔隙尺寸分布,通过对岩体基本物理性质的分析,揭示了泥质弱胶结岩体的弱胶结属性;通过对不同尺寸和含水率泥岩进行强度试验,揭示了泥质弱胶结岩体力学响应呈现尺寸效应和环境效应,承载能力随含水率增加而降低。（2）利用自主设计的集试验、监测和记录为一体的高精度风化试验系统和低场核磁共振测试设备对泥质弱胶结岩体分别进行高/低湿度环境条件下的风化试验,揭示了不同湿度环境作用下岩体内水分迁移规律,高湿度环境吸水,低湿度环境失水;利用自行设计的吸水试验装置进行不同初始含水率和侧向约束条件下泥质弱胶结岩体吸水试验,研究泥质弱胶结岩体吸水扩散规律;通过对不同湿度环境作用试样进行强度试验,揭示了环境湿度对泥质弱胶结岩体力学性质的影响规律。（3）对损伤泥质弱胶结岩体结构重组进行可行性分析,利用岩土体重组试验装置,模拟现场不同工程条件,得到不同类型结构重组试样;自主设计了重力冲击式扰动流变试验装置,对结构重组岩体分别开展静力和扰动流变试验,揭示了结构重组岩体静力和动力学性质;通过优化重组条件,施加一定强度的冲击,有利于增强扰动区结构重组岩体的抗变形能力。（4）利用细观测试手段揭示了结构重组岩体细观结构特征,并基于损伤泥质弱胶结岩体结构重组机理,建立损伤岩体愈合模型,揭示了重组泥质弱胶结岩体次生胶结结构细观承载机理;基于重组泥质弱胶结岩体颗粒粒度分布、孔隙率和颗粒接触特征等,建立重组泥质弱胶结岩体离散元模型,揭示了细观结构参数变化对重组泥质弱胶结岩体力学性质的影响规律;基于弹塑性理论、损伤理论和热力学理论,建立耦合重组条件的弹塑性损伤本构模型,揭示了结构重组泥质弱胶结岩体受力和变形规律。（5）以华润电力（锡林郭勒）煤业有限公司西一矿1302工作面巷道为研究背景,针对巷道大变形量特征,采用地质雷达、钻孔取芯等探测手段,结合弱胶结泥岩水力学性质和重组结构体力学性质,揭示泥质弱胶结地层巷道围岩变形机理,并提出围岩应力-环境联合控制对策。该论文有图154幅,表41个,参考文献205篇。
金月月[7]（2019）在《基于最大张口位移的管节点裂纹应力强度因子计算研究》文中研究表明管节点是海洋结构物中的典型构件,也是最容易出现损伤的构件。由于管节点结构的不连续性,以及在焊接加工的过程中存在的焊接工艺的缺陷,导致管节点主管和支管的相贯区域存在较高的应力集中。此外,风、浪、流等交变载荷的复杂海洋环境更容易让管节点出现疲劳断裂破坏,管节点的疲劳寿命也直接影响了海洋结构物的服役寿命。为了避免管节点结构的疲劳断裂,需要提前对管节点含裂纹部位的应力状态进行评估。准确而快速地评估管节点焊趾部位表面裂纹应力强度因子对解决工程实际问题具有重要的意义。目前已有学者基于最大张口位移解决了含裂纹平板以及含裂纹T型平板焊接接头等简单构件的应力强度因子的评估问题,但是应用的范围较小,本文以含表面裂纹的T型管节点为研究对象,研究了T型管节点主管、支管以及含裂纹局部模型的建模方法,并计算了裂纹尖端深度点和表面点的应力强度因子,分析了裂纹的形状参数和整体模型尺寸参数对应力强度因子的影响,并使用神经网络模型对裂纹最大张口位移和应力强度因子的内在关系进行了探讨,结果显示基于裂纹最大张口位移的应力强度因子具有较好的精度,具有重要的工程意义。本文的主要工作可以归纳为以下几点:（1）通过ANSYS APDL语言建立了含裂纹的T型管节点有限元模型,并改进了模型建立的思路,提高了模型的通用性和网格质量。APDL的建模方法能够实现快速便捷的参数化建模。（2）分别对裂纹尖端的深度点和表面点的应力强度因子进行了精度的验证,保证了深度点和表面点处应力强度因子计算的精确性。（3）应用参数化的建模方法,在一定的参数范围内,对T型管节点表面点和深度点的应力强度因子模型进行了大量的计算,分别分析出了裂纹表面点和深度点应力强度因子关于裂纹形状参数和模型参数的函数表达式,给出了他们之间影响的关系形式。（4）利用神经网络对裂纹尖端表面点和深度点的大量数据进行了训练,最终预测的应力强度因子值和有限元模型计算的数值的误差在6.8%内,且利用最大张口位移替代裂纹的深度进行了模型训练,得到相同的预测结果,证明了最大张口位移方法在工程应用中的可行性。
王兴路[8]（2017）在《金属结构表面裂纹疲劳扩展损伤程度研究》文中研究说明随着机械结构服役时间的增加,结构疲劳损伤诱发的断裂破坏事故也逐渐增多,疲劳断裂事故的发生具有随机性和瞬时性,因此,含疲劳损伤的结构时刻威胁着其本身的安全服役和劳动者的人身安全。大部分机械结构疲劳裂纹首先形成于金属材料表面,并在交变载荷的作用下逐渐扩展,严重影响着结构的承载能力和使用寿命。然而,目前仍没有较完整的用于解决表面裂纹疲劳扩展问题的理论。基于以上背景,本文开展了机械结构金属材料表面裂纹的疲劳扩展和损伤程度相关研究,探寻表面裂纹的疲劳扩展规律,为评估表面裂纹的损伤程度提供理论依据,以此提高机械结构的可靠性。本文主要工作及研究成果如下:（1）针对复杂条件下的应力强度因子解析法求解困难和传统有限元法求解过程繁琐的问题,本文分析了常用的应力强度因子求解方法,提出采用扩展有限元法计算复杂结构中或不规则形状裂纹的应力强度因子。采用扩展有限元计算了平板内表面裂纹的应力强度因子,计算结果与Newman-Raju公式求解结果基本一致,避免了采用解析法所需的复杂求解过程和传统有限元法求解时的裂尖单元奇异化处理。分析了T型结构参数变化对表面裂纹应力强度因子的影响,研究结果可以指导T型结构抗疲劳设计。（2）基于断裂力学理论对裂尖塑性区影响下的裂纹长度和裂尖应力强度因子进行了等效计算,基于等效参数模型分析了裂尖塑性区对疲劳裂纹扩展的影响。基于Eshelby等效夹杂理论修正了塑性区应力强度因子幅,采用修正后的塑性区应力强度因子幅分析了裂尖塑性区对裂纹扩展的影响,为计算表面裂纹扩展形状奠定基础。（3）为评估含表面裂纹结构的损伤程度,本文提出了一种基于有效能量释放率的金属结构表面裂纹疲劳扩展形状的计算方法。推导出平板内半椭圆形表面裂纹疲劳扩展过程中的形状参数变化函数关系,模拟出表面裂纹疲劳扩展形状演变过程。进行了Q345材料平板结构内表面裂纹疲劳扩展试验,试验结果与理论计算结果基本一致。计算了含表面裂纹Q345材料T型结构在拉伸载荷作用下的裂纹形状演变,基于扩展有限元法计算了不同形状表面裂纹前沿各点有效能释放率,验证了理论计算结果的正确性,分析了T型结构内表面裂纹在纯弯曲载荷作用下的形状演变。最后进行了金属材料箱型结构表面裂纹疲劳扩展试验,进一步验证了新方法计算结果的有效性。（4）基于Griffith能量释放理论分析了裂纹疲劳扩展时的声发射信号特征,采用将小波包变换与集合经验模态分解相结合的降噪方法对复杂环境下疲劳裂纹扩展声发射信号进行了降噪处理,进行了疲劳裂纹扩展声发射信号降噪试验,结果表明该方法降噪效果良好。（5）测量了断裂声发射信号在Q345材料中的传播速度,基于小波包分解和互相关性分析对降噪后的声发射信号进行延时估计,采用三传感器平面定位原理对声发射源精确定位。提出利用裂纹扩展声发射信号的频带能量分布系数作为特征参数对表面裂纹扩展损伤程度进行评估,采集表面裂纹疲劳扩展过程的声发射信号,建立了声发射信号频带能量分布系数与表面裂纹形状参数的函数关系。综合以上研究结论,实现了机械结构金属材料表面裂纹疲劳扩展的损伤程度评估。
颜金倡[9]（2017）在《腐蚀钢丝蚀坑形态对应力强度因子的影响研究》文中认为随着我国交通基础设施建设的迅猛发展,大量的索支承桥梁相继建成投入运营;而早期建成的索支承桥梁中,拉索的钢丝锈蚀病害出现比例非常高,研究拉索钢丝锈蚀对桥梁运营安全的影响已经成为一个迫切的要求。在针对拉索钢丝锈蚀对桥梁运营安全的影响研究中,需要首先研究锈蚀钢丝的剩余寿命的评估方法。目前,利用断裂力学方法进行钢丝剩余寿命定量判定,是应用可靠性相对较好的一种评估技术方法。在这种方法中,需要针对具体腐蚀蚀坑情况下,计算应力强度因子的具体数值。本文针对腐蚀钢丝蚀坑在不同的尺寸参数下裂纹尖端的应力强度因子以及钢丝剩余疲劳寿命进行研究,完成了如下研究工作。（1）介绍了断裂力学中与应力强度因子相关的断裂参量,并研究了应力强度因子的理论计算方法,探讨了运用有限元软件abaqus求解应力强度因子的数值分析法。（2）基于腐蚀钢丝蚀坑形貌特征,运用有限元软件abaqus分析了腐蚀钢丝蚀坑形状在不同的长、宽、深的情况下蚀坑处的应力变化情况,同时计算出相应的应力强度因子,对比分析了应力变化和应力强度因子变化之间的关系。（3）根据斜拉索钢丝腐蚀试验统计出的蚀坑尺寸的分布规律,选取合理的蚀坑参数进行建模,计算出蚀坑参数不同比例时蚀坑最深点处的应力强度因子值,对其变化规律进行统计分析,提出了蚀坑参数变化时蚀坑最深点处应力强度因子值的拟合公式。（4）根据腐蚀钢丝疲劳试验断裂口处的蚀坑形状,运用拟合公式并结合Paris公式反推算出腐蚀钢丝的剩余理论疲劳寿命值,将其与疲劳寿命试验值进行对比分析,两者吻合程度较好,能满足工程使用要求。
白鑫[10]（2013）在《核管道内表面多裂纹应力强度因子的相互影响》文中研究指明核管道的安全评定一直是断裂力学、可靠性的重要应用部分。随着核电站的老化,核事故的再次出现,核管道安全寿命的可靠性评估变得更为重要。以往,核管道的评定只考虑单一裂纹问题；或只局限于研究一个主裂纹的问题；或主要集中于考虑两个裂纹满足何条件时,二者方可合并为一个裂纹的问题研究,即对多裂纹作用下应力强度因子的详细变化规律的研究较粗糙。且多裂纹问题一直是断裂力学不够完善的一部分。为完善断裂力学的内容、增加断裂力学的应用价值、提高核管道的安全可靠性,本文研究了核管道多裂纹作用下应力强度因子的实际变化规律、建议了“破前漏”技术（LBB）的改进措施,从而丰富了多裂纹问题的研究、提高了求解多裂纹问题的精确度、改进了核管道评定的方法。实际工程中,多裂纹作用时影响其应力强度因子变化的主要考虑因数为裂纹的形状与裂纹间的距离,为此,在有限元求解过程中均设定了相同的管道材料、相同的管道尺寸、相同的应力状态与应力水平。首先,依据核管道常见的裂纹形式及应力状态,通过分析、对比选择合适的应力强度因子的求解方法,并利用这些方法求解单个核管道内表面裂纹的应力强度因子,且确定了较方便、较精确的此裂纹形式应力强度因子的求解方法。其次,为研究多裂纹应力强度因子的变化规律,分别以裂纹间距、裂纹深度比、裂纹长度比为单因子变量来组合裂纹对,并有限元建模、求解其涉及的单一裂纹的应力强度因子。再者,将各裂纹组在有限元上建模、求解其应力强度因子,并计算出单因子作用时多裂纹应力求强度因子的影响系数,通过曲线拟合方法推导出以各单因子为自变量、以多裂纹应力求强度因子的影响系数为因变量的方程式。最后,将前面得出的核管道多裂纹的应力强度因子理论应用于“破前漏”技术（LBB）,并建议了一种改进核管道评定技术的方法。总之,以上研究为提高核管道设施的安全运行能力提供了理论依据。
二、半椭圆表面裂纹表面张开位移的研究与自由表面影响系数的测定（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半椭圆表面裂纹表面张开位移的研究与自由表面影响系数的测定（论文提纲范文）
（2）基于边界效应的混凝土Ⅰ型裂缝三维扩展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 混凝土断裂力学 |
| 1.2.1 混凝土断裂模型 |
| 1.2.2 混凝土Ⅰ型裂缝扩展准则 |
| 1.3 考虑厚度影响的断裂行为研究现状 |
| 1.3.1 厚度边界存在对断裂行为的影响 |
| 1.3.2 试件厚度对断裂行为的影响 |
| 1.3.3 三维断裂数值模拟 |
| 1.4 现有研究存在的不足 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 不同厚度混凝土试件三点弯曲梁试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试件准备 |
| 2.2.3 材料试验 |
| 2.2.4 三点弯曲梁试验 |
| 2.3 试验结果分析 |
| 2.3.1 试件的破坏形态 |
| 2.3.2 P-CMOD曲线、P-δ曲线及P-ω曲线 |
| 2.3.3 基本断裂参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 多阶段裂缝扩展染色法试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验概况 |
| 3.2.1 染色法原理 |
| 3.2.2 染色剂 |
| 3.2.3 裂缝轮廓染色试验设计 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于厚度边界效应的三维裂缝扩展过程数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论分析模型 |
| 4.2.1 混凝土断裂过程区和虚拟裂缝的比较 |
| 4.2.2 局部断裂能 |
| 4.2.3 局部断裂能分布的双线性简化 |
| 4.2.4 厚度边界存在对断裂能的影响 |
| 4.3 考虑厚度边界影响的混凝土Ⅰ型裂缝三维扩展准则 |
| 4.3.1 考虑厚度边界效应的软化曲线 |
| 4.3.2 考虑起裂韧度厚度边界效应的Ⅰ型裂缝扩展准则 |
| 4.4 三维裂缝扩展过程数值模拟 |
| 4.4.1 有限元模型 |
| 4.4.2 裂缝起裂与扩展全过程数值模拟 |
| 4.5 试验结果与数值结果的对比与讨论 |
| 4.5.1 起裂荷载、峰值荷载、P-CMOD曲线 |
| 4.5.2 裂缝扩展轨迹 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 数值计算中软化曲线的影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑局部断裂能随厚度变化的软化曲线 |
| 5.3 考虑起裂韧度三线性模型的三维裂缝扩展准则 |
| 5.4 基于不同软化关系的数值计算结果对比 |
| 5.4.1 P-CMOD曲线的对比 |
| 5.4.2 染色轨迹的对比 |
| 5.5 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）含裂纹钛合金深水潜器承载能力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 2 线弹性断裂力学的基础理论 |
| 2.1 裂纹的分类 |
| 2.2 裂纹的简化 |
| 2.3 应力强度因子 |
| 2.4 疲劳裂纹扩展理论 |
| 2.4.1 疲劳破坏过程 |
| 2.4.2 疲劳裂纹扩展速率模型 |
| 2.5 断裂判据 |
| 2.6 疲劳寿命预测方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于子模型技术的应力强度因子计算方法研究 |
| 3.1 应力强度因子理论计算方法 |
| 3.1.1 Newman-Raju公式 |
| 3.1.2 Kobayshi公式 |
| 3.1.3 《潜水器结构设计计算方法》推荐公式 |
| 3.1.4 工程Newman-Raju公式 |
| 3.2 应力强度因子数值计算方法 |
| 3.3 子模型技术在应力强度因子计算中的应用 |
| 3.4 潜器锥柱结构有限元计算模型 |
| 3.4.1 潜器锥柱结构几何模型 |
| 3.4.2 材料属性 |
| 3.4.3 有限元网格划分 |
| 3.4.4 载荷与边界条件 |
| 3.5 基于子模型技术的应力强度因子计算WORKBENCH实现 |
| 3.5.1 应力强度因子计算模块搭建 |
| 3.5.2 子模型有效性验证 |
| 3.5.3 子模型裂纹有限元网格参数定义 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 含裂纹钛合金潜器疲劳寿命计算 |
| 4.1 疲劳裂纹扩展数值模拟 |
| 4.2 裂纹短轴尺寸对疲劳寿命的影响 |
| 4.3 裂纹形状比对疲劳寿命的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 含裂纹钛合金潜器极限承载能力分析 |
| 5.1 含裂纹潜器锥柱结构极限承载能力计算方法 |
| 5.2 无裂纹钛合金潜器极限承载力计算 |
| 5.2.1 有限元应力分析 |
| 5.2.2 有限元计算结果分析 |
| 5.3 含裂纹钛合金潜器极限承载力计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）10CrNi5MoV高强度钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题目的和意义 |
| 1.2 耐压结构疲劳问题研究现状 |
| 1.2.1 模型试验方法 |
| 1.2.2 数值仿真方法 |
| 1.3 疲劳裂纹扩展问题研究现状 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第2章 表面裂纹扩展寿命研究理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 疲劳裂纹扩展的三个阶段 |
| 2.3 疲劳裂纹扩展速率计算公式 |
| 2.3.1 Paris公式 |
| 2.3.2 Forman公式 |
| 2.3.3 Walker公式 |
| 2.3.4 NASGRO公式 |
| 2.4 表面裂纹SIF的计算方法 |
| 2.4.1 经验公式 |
| 2.4.2 有限元法 |
| 2.4.3 权函数法 |
| 2.5 疲劳裂纹扩展寿命计算流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 N-R公式求解压弯组合应力的SIF适用性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 耐压结构典型节点应力状态分析 |
| 3.2.1 理论公式 |
| 3.2.2 有限元计算 |
| 3.2.3 计算结果对比分析 |
| 3.3 N-R公式求解压弯组合应力的SIF适用性分析 |
| 3.3.1 半椭圆表面裂纹模型 |
| 3.3.2 压弯组合应力状态下的N-R公式 |
| 3.3.3 NASGRO损伤容限分析软件 |
| 3.3.4 应力强度因子计算结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 10CrNi5MoV高强度钢疲劳试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平板试件形式 |
| 4.3 平板试件弯曲载荷疲劳试验 |
| 4.3.1 试验加载 |
| 4.3.2 试验过程 |
| 4.3.3 试验结果及分析 |
| 4.4 平板试件压弯组合载荷疲劳试验 |
| 4.4.1 试验加载 |
| 4.4.2 试验过程 |
| 4.4.3 试验结果及分析 |
| 4.5 疲劳裂纹扩展寿命对比分析 |
| 4.5.1 焊趾位置应力集中对应力强度因子的影响 |
| 4.5.2 断裂力学法计算疲劳裂纹扩展寿命 |
| 4.5.3 裂纹扩展寿命对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 压弯组合应力的应力强度因子研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 应力集中效应 |
| 5.2.1 应力集中系数 |
| 5.2.2 对接接头焊趾位置应力集中有限元分析 |
| 5.2.3 试件焊趾位置应力集中有限元分析 |
| 5.3 平均应力的影响 |
| 5.3.1 应力循环 |
| 5.3.2 平均应力的影响 |
| 5.4 修正N-R公式 |
| 5.4.1 引入应力集中系数 |
| 5.4.2 确定相当弯曲应力 |
| 5.4.3 修正的N-R公式 |
| 5.4.4 疲劳裂纹扩展寿命对比分析 |
| 5.5 10CrNi5MoV钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命计算模型 |
| 5.6 耐压结构疲劳裂纹扩展寿命计算 |
| 5.6.1 典型节点模型A |
| 5.6.2 典型节点模型B |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（5）含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 低密度聚乙烯与超高压容器 |
| 1.1.2 LDPE生产工艺 |
| 1.1.3 超高压管式反应器的结构特点 |
| 1.1.4 典型超高压管式反应器失效案例分析 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 含缺陷超高压容器的国内外研究现状 |
| 1.2.2 自增强技术及其国内外研究现状 |
| 1.2.3 超高压容器相关标准研究进展 |
| 1.3 主要研究意义、内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 第二章 超高压管式反应器的疲劳失效与应力分析 |
| 2.1 超高压管式反应器的疲劳失效及分析方法 |
| 2.1.1 疲劳失效破坏 |
| 2.1.2 断裂力学分析法 |
| 2.1.3 《超高压容器》标准关于断裂力学法的规定 |
| 2.2 未经自增强处理的超高压管式反应器应力分析 |
| 2.2.1 材料的理论分析模型 |
| 2.2.2 超高压管式反应器工作应力分析 |
| 2.2.3 超高压管式反应器温差应力分析 |
| 2.3 经自增强处理的超高压管式反应器理论分析 |
| 2.3.1 自增强处理过程 |
| 2.3.2 自增强处理的残余应力 |
| 2.3.3 最佳自增强压力 |
| 2.3.4 不同工况下超高压管式反应器的应力计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于自增强处理试验及理论计算的疲劳特性分析 |
| 3.1 超高压管式反应器的基础性能参数 |
| 3.2 自增强处理试验 |
| 3.2.1 试验压力的确定 |
| 3.2.2 试验的基本要求 |
| 3.2.3 试验对象及目的 |
| 3.2.4 试验基础 |
| 3.2.5 试验过程 |
| 3.2.6 试验数据处理及分析 |
| 3.3 含缺陷超高压管式反应器断裂力学计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于有限元模拟的裂纹扩展与疲劳特性分析 |
| 4.1 ANSYS系列有限元软件基础 |
| 4.2 含缺陷超高压管式反应器应力有限元模拟分析 |
| 4.2.1 建立分析项目并创建材料参数 |
| 4.2.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.3 网格划分 |
| 4.2.4 定义局部坐标系及裂纹 |
| 4.2.5 施加边界条件与载荷 |
| 4.2.6 有限元模拟结果分析 |
| 4.3 含缺陷超高压管式反应器应力强度因子有限元模拟分析 |
| 4.3.1 应力强度因子有限元计算方法 |
| 4.3.2 应力强度因子有限元模拟及结果分析 |
| 4.4 含缺陷超高压管式反应器疲劳寿命有限元模拟分析 |
| 4.4.1 疲劳寿命有限元模拟流程 |
| 4.4.2 疲劳寿命有限元模拟结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 疲劳特性影响因素分析及相关对策措施 |
| 5.1 应力强度因子影响因素分析 |
| 5.1.1 裂纹深度和长度对应力强度因子变化量的影响分析 |
| 5.1.2 裂纹椭圆率对应力强度因子变化量的影响分析 |
| 5.2 疲劳裂纹扩展寿命影响因素分析 |
| 5.2.1 裂纹深度和长度对疲劳裂纹扩展寿命的影响分析 |
| 5.2.2 裂纹椭圆率对疲劳裂纹扩展寿命的影响分析 |
| 5.3 其他影响因素分析 |
| 5.4 相关对策措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）泥质弱胶结岩体水-固耦合机制与结构重组力学特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 2 泥质弱胶结岩体基本物理及力学性质试验研究 |
| 2.1 泥质弱胶结岩体取样方法 |
| 2.2 泥质弱胶结岩体基本物理性质 |
| 2.3 泥质弱胶结岩体弱胶结性分析 |
| 2.4 泥质弱胶结岩体单轴压缩力学特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 泥质弱胶结岩体水分迁移规律及其力学响应 |
| 3.1 泥质弱胶结岩体孔隙水分布特征 |
| 3.2 泥质弱胶结岩体孔隙水运移规律 |
| 3.3 泥质弱胶结岩体吸水运移规律 |
| 3.4 水分迁移对泥质弱胶结岩体力学性质的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 泥质弱胶结岩体结构重组及力学性质试验研究 |
| 4.1 泥质弱胶结岩体结构重组可行性分析 |
| 4.2 损伤岩体结构重组试验装置及试验方案 |
| 4.3 结构重组岩泥岩静力学性质 |
| 4.4 结构重组泥岩流变扰动效应试验研究 |
| 4.5 重组泥岩破坏特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结构重组泥岩细观力学特性与本构模型研究 |
| 5.1 重组泥岩细观结构特性与形成机理 |
| 5.2 重组泥岩细观力学特性 |
| 5.3 基于热力学势的弹塑性损伤本构模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 泥质弱胶结地层巷道围岩变形机理与控制 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 巷道围岩变形机理 |
| 6.3 工程围岩变形应力-环境联合控制 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论与创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于最大张口位移的管节点裂纹应力强度因子计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及现状 |
| 1.2 国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 应力强度因子公式研究现状 |
| 1.2.2 张口位移求解应力强度因子研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 管节点有限元模型及精度分析 |
| 2.1 无裂纹的管节点有限元模型 |
| 2.1.1 主管模型的建立 |
| 2.1.2 支管模型的建立 |
| 2.1.3 焊接尺寸的确定 |
| 2.2 含表面裂纹局部模型的建立 |
| 2.3 有限元模型的验证 |
| 2.3.1 裂纹最深处点处应力强度因子的验证 |
| 2.3.2 裂纹表面点处应力强度因子的验证 |
| 3 基于最大张口位移法的管节点尖端裂纹深度点的应力强度因子评估 |
| 3.1 无限大体埋藏裂纹短轴方向应力强度因子与最大张口位移关系 |
| 3.2 含表面裂纹T型管节深度点应力强度因子修正系数 |
| 3.2.1 裂纹形状参数对深度点应力强度因子的影响 |
| 3.2.2 管节点整体模型参数对应力强度因子的影响 |
| 4 基于最大张口位移法的管节点尖端裂纹表面点的应力强度因子评估 |
| 4.1 无限大体埋藏裂纹长轴方向应力强度因子与最大张口位移关系 |
| 4.2 含表面裂纹T型管节点表面点应力强度因子修正系数 |
| 4.2.1 裂纹形状参数对表面应力强度因子的影响 |
| 4.2.2 管节点整体模型参数对应力强度因子的影响 |
| 5 采用神经网络预测T型管节点应力强度因子 |
| 5.1 人工神经网络及BP模型简介 |
| 5.1.1 人工神经网络的组成和本质 |
| 5.1.2 误差逆传播算法(BP神经网络) |
| 5.2 BP神经网络的结构设计和创建 |
| 5.2.1 BP神经网络的设计 |
| 5.2.2 神经网络的创建 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 神经网络算法代码 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）金属结构表面裂纹疲劳扩展损伤程度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 工程结构疲劳损伤的研究现状 |
| 1.2.2 表面裂纹疲劳扩展的研究现状 |
| 1.2.3 基于声发射技术的疲劳损伤检测研究现状 |
| 1.2.4 表面裂纹疲劳扩展研究与损伤检测存在的不足 |
| 1.3 本论文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 表面裂纹应力强度因子计算方法研究 |
| 2.1 常用应力强度因子计算方法 |
| 2.1.1 解析法 |
| 2.1.2 有限元法 |
| 2.2 扩展有限元法计算应力强度因子 |
| 2.2.1 扩展有限元的位移模式 |
| 2.2.2 离散方程建立 |
| 2.2.3 应力强度因子求解 |
| 2.3 表面裂纹应力强度因子计算 |
| 2.3.1 平板内表面裂纹应力强度因子计算 |
| 2.3.2 T型结构表面裂纹应力强度因子计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 裂纹尖端塑性变形对裂纹疲劳扩展的影响 |
| 3.1 疲劳破坏过程 |
| 3.2 疲劳裂纹扩展速率 |
| 3.3 裂纹尖端塑性变形研究 |
| 3.3.1 裂纹尖端塑性区模型 |
| 3.3.2 裂纹尖端塑性区形状 |
| 3.4 裂纹尖端塑性变形对裂纹扩展的影响 |
| 3.4.1 基于裂纹尖端张开位移的裂纹扩展模型 |
| 3.4.2 基于有效应力强度因子的裂纹扩展模型 |
| 3.4.3 基于等效参数的裂纹扩展模型 |
| 3.5 裂纹尖端塑性区应力强度因子修正 |
| 3.5.1 平面应变状态下的塑性区应力强度因子 |
| 3.5.2 塑性区应力强度因子幅修正 |
| 3.5.3 平面应力状态下的塑性区应力强度因子 |
| 3.5.4 裂纹尖端塑性区的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 表面裂纹疲劳扩展形状演化预测 |
| 4.1 常用表面裂纹扩展形状计算 |
| 4.1.1 理论计算 |
| 4.1.2 有限元法 |
| 4.2 基于能量释放率的表面裂纹扩展形状计算方法 |
| 4.2.1 能量释放率 |
| 4.2.2 能量释放率与应力强度因子的关系 |
| 4.2.3 裂尖塑性区的影响 |
| 4.2.4 表面裂纹扩展形状计算方法 |
| 4.3 平板内表面裂纹扩展形状计算 |
| 4.3.1 拉伸载荷作用 |
| 4.3.2 弯曲载荷作用 |
| 4.3.3 试验分析 |
| 4.4 T型结构中三维表面裂纹扩展形状计算 |
| 4.4.1 拉伸载荷作用 |
| 4.4.2 有限元分析 |
| 4.4.3 纯弯曲载荷作用 |
| 4.5 箱型结构表面裂纹疲劳扩展试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于声发射技术的表面裂纹疲劳扩展损伤检测 |
| 5.1 声发射检测原理 |
| 5.2 裂纹扩展声发射信号特征分析 |
| 5.3 WPT-EEMD声发射信号降噪 |
| 5.3.1 模拟裂纹扩展声发射信号降噪 |
| 5.3.2 疲劳裂纹扩展声发射信号降噪 |
| 5.4 疲劳裂纹扩展声发射信号采集 |
| 5.4.1 采集系统 |
| 5.4.2 传感器布置 |
| 5.5 裂纹扩展声发射源定位 |
| 5.5.1 时延估计 |
| 5.5.2 声发射信号传播速度测量 |
| 5.5.3 模拟裂纹扩展声发射源定位 |
| 5.6 表面裂纹损伤程度评估 |
| 5.6.1 小波包分解频带能量分布系数 |
| 5.6.2 表面裂纹损伤程度评估方法 |
| 5.6.3 拉伸载荷作用下的表面裂纹疲劳损伤评估 |
| 5.6.4 弯曲载荷作用下的表面裂纹疲劳损伤评估 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位阶段研究成果 |
| 附录1 T型结构表面裂纹应力强度因子计算公式 |
（9）腐蚀钢丝蚀坑形态对应力强度因子的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 斜拉索腐蚀疲劳研究现状 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 疲劳寿命评估的理论方法研究 |
| 2.1 裂纹类型分析 |
| 2.2 断裂力学中的主要断裂参量 |
| 2.2.1 裂端的应力场和位移场 |
| 2.2.2 应力强度因子 |
| 2.2.3 J积分 |
| 2.2.4 裂纹张开位移 |
| 2.2.5 应力强度因子准则(K准则) |
| 2.3 应力强度因子的计算 |
| 2.3.1 Ⅰ型裂纹的Westergaard应力函数法 |
| 2.3.2 有限元计算方法 |
| 2.3.3 工程中应力强度因子的近似计算方法 |
| 2.3.4 有限元软件abaqus计算方法 |
| 2.4 本文模拟蚀坑应力强度因子思路介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钢丝蚀坑参数对应力强度因子的影响分析 |
| 3.1 腐蚀钢丝单蚀坑形貌特征分析 |
| 3.1.1 腐蚀钢丝蚀坑宏观形貌特征 |
| 3.1.2 腐蚀钢丝单蚀坑细观形貌特征 |
| 3.2 蚀坑裂纹前沿处的应力强度因子计算 |
| 3.2.1 前处理方案介绍 |
| 3.2.2 模型计算结果分析 |
| 3.3 蚀坑几何参数改变对应力强度因子影响分析 |
| 3.3.1 蚀坑长度改变对应力强度因子的影响 |
| 3.3.2 蚀坑宽度改变对应力强度因子的影响 |
| 3.3.3 蚀坑深度改变对应力强度因子的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 应力强度因子计算结果讨论分析 |
| 4.1 对比方案介绍 |
| 4.2 各组不同参数蚀坑应力强度因子对比分析 |
| 4.2.1 应力强度因子计算 |
| 4.2.2 c/a不变,c/b变化时的K值分析 |
| 4.2.3 c/b不变,c/a变化时的K值分析 |
| 4.3 应力强度因子拟合分析 |
| 4.3.1 蚀坑形状系数F计算 |
| 4.3.2 蚀坑形状系数F拟合分析 |
| 4.4 应力强度因子估算剩余疲劳寿命 |
| 4.4.1 剩余疲劳寿命计算流程 |
| 4.4.2 理论值与试验值对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表论文目录) |
| 附录B (攻读学位期间参加的实践项目) |
（10）核管道内表面多裂纹应力强度因子的相互影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 核管道内单表面裂纹的研究现状 |
| 1.2.2 国内外管道多裂纹的研究现状 |
| 1.2.3 核管道寿命评定的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.4 理论意义和实际应用价值 |
| 第2章 应力强度因子的求解方法 |
| 2.1 复变函数法 |
| 2.2 积分方程法 |
| 2.3 权函数法 |
| 2.4 有限元法 |
| 2.4.1 结点位移法 |
| 2.4.2 单元应力法 |
| 2.4.3 1/4结点法 |
| 2.4.4 J积分法 |
| 2.4.5 虚拟裂纹扩展法 |
| 2.4.6 虚拟裂纹闭合法 |
| 2.5 边界元法 |
| 2.6 线弹簧法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 核管道内表面单个裂纹的分析 |
| 3.1 ABAQUS软件的使用与相关参数的确定 |
| 3.1.1 ABAQUS软件简介 |
| 3.1.2 核管道有限元相关求解参数的确定 |
| 3.2 结点位移法与单元应力法的比较 |
| 3.2.1 建模 |
| 3.2.2 单元应力法之数据处理 |
| 3.2.3 结点位移法之数据处理 |
| 3.3 单个裂纹应力强度因子的求解 |
| 3.3.1 同深度不同长度的单个裂纹之应力强度因子的求解 |
| 3.3.2 同长度不同深度的单个裂纹之应力强度因子的求解 |
| 3.3.3 与理论结果的对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 核管道内表面多裂纹的分析 |
| 4.1 多裂纹应力强度因子的求解 |
| 4.1.1 同深度不同长度的裂纹组的应力强度因子的求解 |
| 4.1.2 同长度不同深度的裂纹组的应力强度因子的求解 |
| 4.2 两裂纹的间距对应力强度因子的影响 |
| 4.3 裂纹的长度对两裂纹应力强度因子的影响 |
| 4.4 裂纹的深度对两裂纹应力强度因子的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 核管道LBB技术的分析与改进 |
| 5.1 起始缺陷尺寸的分布 |
| 5.2 裂纹疲劳扩展参数的分布 |
| 5.3 泄漏率的计算与检测 |
| 5.4 改进的核管道评定准则 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、半椭圆表面裂纹表面张开位移的研究与自由表面影响系数的测定（论文参考文献）
- [1]深海耐压球壳表面三维裂纹扩展行为研究[D]. 李如俊. 江苏科技大学, 2021
- [2]基于边界效应的混凝土Ⅰ型裂缝三维扩展研究[D]. 王新月. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]含裂纹钛合金深水潜器承载能力研究[D]. 张佳南. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]10CrNi5MoV高强度钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命研究[D]. 车福炎. 中国舰船研究院, 2020(02)
- [5]含缺陷自增强超高压管式反应器疲劳特性研究[D]. 王培. 华南理工大学, 2020(02)
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