文档介绍：超低周条件下的断裂特性研究兰州理工大学硕士学位论文堂僮由遗厶筵名赵堂茎昱淹苊奎壹堂煎援埴差望僮扭电工程堂医童些刍婆扭越遮盐丛堡论迨塞握童旦塑;迨窒筌避目期;釜整委虽金圭虚;学校代号:学号:艘业垫密级:芏公珏
梁试件的疲劳裂纹扩展公式塑.—摘要在甘肃省人才工程基金和兰州理工大学学术梯队及特色研究方向基金资助下,通过对常见金属材料的疲劳断裂分析,尤其是对其裂纹扩展方向的有限元模拟和求解裂纹扩展参数的多元回归探求,为更有效的防止和利用疲劳断裂提供许多有用的理论依据。基于力学分析阐述了平面裂纹和颓锌谖侍獾挠αΤ『臀灰瞥〉慕馕霰泶式以及它们相应的应力强度因子和断裂准则。其次,引入了求解疲劳断裂的有限元分析法。对的轴向疲劳断裂特性进行了有限元分析。通过分析试样的力云图可得:颓锌谑匝淖畲笥α鼋龀鱿衷谇锌诩舛耍舛訯墓嬖蚨裂创造了条件。随后应用砑訯腣型切口试样进行了疲劳断裂分析,求得其拉压规则断裂的适宜切口参数为:切口角度。,切深,切口尖端半径,..在超低周,条件下,应用砑牡ピI滥?榻辛盐评展路径的模拟。先把模型中的所有单元都设为生的单元せ畹ピ,然后根据挠αυ仆挤治鼍龆ǖピ5纳雷刺盐评┱顾牡ピ1蛔;I等效应力分布,边模拟裂纹扩展方向的方法对拉压载荷下颓锌谑匝牧盐评┱狗较蚪辛四D猓峁示颓锌谑匝诶棺刺碌牧盐评┱狗较蛭0袅蟅型切口处圆周的直径方对疲劳断裂规律进行了统计分析。以裂纹扩展的经验公式为回归函数建立了求解裂纹扩展参数的多元回归法,并应用该法求得钢的模拟受载的箱形截面超低周条件下的断裂特性研究死羌せ的单元。通过边分析试样的籖狝关键词:疲劳断裂;有限元分析;;超低周;裂纹扩展
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参内堂作者签名:掣擘布、作者签名:起骘讨日期:。辏拢痮日兰州理工大学学位论文原创性声明日期:哆年乡月石日学位论文版权使用授权书日期:口晔耭。日⒉槐C芗住本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存本学位论文属于年解密后适用本授权书。法律后果由本人承担。和汇编本学位论文。⒈C芸冢朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:
第一章绪论课题的意义断裂力学的发展在设计机械零件时,传统的强度理论认为当零件的计算应力不大于材料的许用应力时零件是安全的,但是随着高强度、超高强度材料以及大型结构的广泛应用,一些按照传统强度理论设计、制造并经严格检验合格的产品,在服役过程中发生了不少灾难性的事故。,英国铁路车辆轮轴在轴肩处α鑫.!多次发生破坏;年拢⒐坌号喷气式客机坠入地中海聿彰殴战谴A;年拢⒐焙油田的甂抛昃诮鲇胁ɡ肆Φ淖饔孟拢┱多毫米后发生断裂,导致平台倾覆等等。这些灾难性的事故,引起人们的震惊和警觉,但是用传统的“安全设计观点”却无法解释事故的原因,因为事故往往发生在实际应力远远低于材料的极限应力、甚至低于许用应力的情况下。可见传统强度理论认为材料是无缺陷,无裂纹的观点是不合理的。从此人们开始寻求更合理的设计途径,疲劳断裂的研究也就出现了。该理论认为事故的发生是由于金属结构在循环载荷的作用下,由于各种原因缬α校鸾ダ刍鹕说,引起疲劳强度降低而产生裂纹,最终由裂纹的扩展而导致结构失效而引起的。疲劳断裂研究自出现之臼起就产生了很大的工程应用价值:一个作用是解决定寿问题,即精确的估算或预测构件的疲劳寿命,预防结构发生灾难性的失效,避免生命和财产的巨大损失;第二个作用是解决延寿问题,即优选材料和优化工艺,延长构件的疲劳寿命;第三个作用就是用简单的力学性能参量研究裂纹扩展,估算材料的疲劳性能,简化乃至取代疲劳试验,节约人力、物力、财力。年,瓽扛萏逑的芰科胶獾墓鄣阊芯苛瞬AА⑻沾傻却嘈圆牧中的裂纹扩展问题,尽管的理论当时还不完善,但他的理论从能量分析的角度建立了脆性断裂理论的基本框架,是“裂纹断裂力学”的奠基石。上世纪五十年代开始基于固体力学的研究成果,断裂力学开始蓬勃发展起来,脆性断裂问题的线弹性断裂力学琇和用来解决韧性断裂问题的弹塑性断裂力学珽两大方面内容。而在工程方面,由于近年来新材料的不断开发与应用,断裂力学的研究逐渐成为一门新兴的强度学科。断裂力学发展很快,目前理论主要包括用于解决硕十学位论文
的强度,当具有小范围屈服时,可以采用男拚椒ń盐瞥ざ扔糜行