文档介绍：学位做储躲彳掺日期:易,旯ぴ翴弓日浙江理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。浙江理工大学学位论文
一一一一一学位论文作者签名:己争互日期:劲,甓鲁奕浙江理工大学学位论文版权使用授权书·日期:锄,芒一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,同意学校保留本人授权浙江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和汇编本学位论文。并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本学位论文属于保密口,在不保密团年解密后使用本版权书。指导教师签名:浙江理工大学学位论文。
摘要命;平均应力及残余应力对疲劳寿命的影响可以通过应力比来反映。采用本文的关键词:应力强度因子;表面疲劳裂纹扩展;数值模拟;疲劳寿命零件在交变载荷的作用下经常发生低应力脆断现象,究其原因为疲劳失效。疲劳失效的过程由裂纹萌生、裂纹扩展和失稳断裂组成。其中,裂纹萌生通常产生于零件表面。表面裂纹在交变载荷的作用下不断扩展,导致了零件的失效,带来了较大的损失和安全隐患。所以研究表面疲劳裂纹的扩展具有非常重要的意义及价值。本文以线弹性断裂力学为基础,采用有限元方法,自编软件模拟了构件表面疲劳裂纹的扩展,并预测其剩余寿命。主要研究内容如下:阐述了疲劳裂纹扩展数值模拟的理论基础,明确了数值模拟的步骤,探讨了其中的关键问题,即应力强度因子理论及计算方法。将平板作为研究对象,采用星按恚桨寤治A盐块和非裂纹块网格。其中裂纹块的网格通过编写程序建立,并将其映射为单元库中的标准等参单元;非裂纹块的网格保持不变,在其上施加载荷及边界条件。裂纹块和非裂纹块之间采用多点约束连接。在软件平台上建立了疲劳裂纹扩展数值模拟的流程。调用软件进行有限元分析,采用两种数值方法计算了应力强度因子,并与和的经验值比较。考查了裂纹前沿的应力强度因子分布,考虑了多点约束及网格正交性对应力强度因子计算精度的影响。基于郊扑懔纹前沿各个节点处的扩展增量,产生的新裂纹前沿采用三次样条插值函数描述。模拟了平板和圆柱在远场拉伸、弯曲及拉弯组合载荷下表面疲劳裂纹的扩展过程。考查了不同初始形状的裂纹在疲劳扩展过程中纵横比与深度比的变化关系,分析疲劳裂纹扩展的形状变化规律。结果表明载荷形式对裂纹扩展形状的影响较大;在相同载荷下,不同初始形状的表面裂纹具有相同的扩展规律。回顾了预测结构疲劳寿命的基本方法以及影响因素。基于焦浪了含表面裂纹平板的剩余寿命,并考虑了裂纹扩展增量及应力比对疲劳寿命的影响。计算结果表明,本文采用的裂纹扩展增量可以较精确的预测结构件的疲劳寿方法模拟了曲轴表面疲劳裂纹的扩展,估算了曲轴的剩余疲劳寿命,为损伤容限设计提供依据。浙江理工大学学位论文
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目录Ⅳ第一章绪论第二章疲劳裂纹扩展数值模拟的理论基础第三章表面裂纹模型及裂纹扩展流程的建立摘要研究意义及目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表面疲劳裂纹扩展的国内外研究概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.砻媪盐朴αη慷纫蜃友芯扛攀觥.@土盐评┱顾俾恃芯扛攀觥疲劳裂纹扩展数值模拟的国内外研究概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯疲劳裂纹扩展数值模拟存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文的主要研究内容和研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯疲劳裂纹扩展理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯应力强度因子计算理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.》⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基于有限元方法求解应力强度因子⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.有限元软件癆蚪椤璴含裂纹结构有限元模型的建立⋯⋯⋯。..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。.盐瓶橛邢拊DP偷慕ⅰ.。.Ⅱ.
第四章应力强度因子计算及裂纹扩展形状规律研究裂纹扩展流程的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..员嗳砑嗀蚪椤软件模拟裂纹扩展实现框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯平板应力强度因子