平面应力裂纹和任意形状夹杂相互作用的近似解及塑性修正的应力强度因子在压-压疲劳中的应用

摘要

众所周知,裂纹尖端的夹杂和裂纹尖端塑性区对断裂与疲劳裂纹扩展有重大影响,虽然有大量的研究,但仍有些问题未能有突破性进展。本文根据相变增韧原理和Eshelby等效夹杂理论,获得如下研究成果:(1)获得了I/II型平面应力裂纹与任意形状夹杂体相互作用时裂尖应力強度因子近似理论解,和有限单元法数值解比较有很好的精度;(2)运用Eshelby等效夹杂理论的应力等效原理,将裂尖塑性区等价于一相变夹杂,获得了在小范围屈服条件下 I型平面应力裂纹的塑性修正应力强度因子表达式;(3)运用塑性修正应力强度因子作为压-压循环疲劳裂纹扩展力,成功地描述了应力幅、平均应力、循环比、过卸载方式等因素对压-压疲劳裂纹扩展特性的影响。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1工程背景

1.3本文的主要研究工作

第二章 基本理论

2.1断裂力学

2.2应力强度因子和应力场

2.3小范围屈服

2.4相变增韧到塑性增韧

2.5 Eshelby等效夹杂理论

第三章 平面应力下I/II型裂纹和夹杂相互作用的近似解

3.1引言

3.2模型和公式推导

2R

3.3 II型裂纹近似方程的推导

3.4结论

第四章 I型裂纹塑性修正应力强度因子

4.1引言

4.2公式推导

4.3 . 公式验证

4.4塑性修正应力强度因子在静态载荷下的应用

第五章 塑性修正应力强度因子在压-压疲劳中的应用

5.1引言

5.2塑性修正应力强度因子幅ΔK pc

5.3压循环载荷下 pcΔK 的计算

5.4有限元仿真

5.5公式应用和讨论

5.6总结

第六章 全文总结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录