第一个书签之前
摘 要
Abstract
第1章 绪 论
1.1 课题研究的目的及意义
1.2 疲劳裂纹扩展速率研究现状
1.2.1 单参数模型及存在的问题
1.2.2 双参数模型（叠加模型，有效应力比模型）
1.2.3 闭合模型（有效应力强度因子范围模型）
1.2.4 焊接残余应力的影响
1.3 金属材料循环塑性本构模型
1.4 焊接残余应力的有限元计算
1.5 当前研究的不足之处
1.6 本课题的主要研究内容
第2章 高强钢循环粘塑性本构模型研究
2.1 引言
2.2 循环软化不饱和材料本构研究现状
2.3 10Ni5CrMoV 高强钢循环粘塑性特性表征
2.3.1 单调拉伸加载
2.3.2 应变控制循环加载
2.3.3 应力控制循环加载
2.4 循环粘塑性本构模型的构建
2.4.1 流动方程
2.4.2 随动硬化准则
2.4.3 各向同性硬化准则
2.4.4 塑性应变幅值记忆
2.5 所构建本构模型材料参数的确定
2.6 所构建本构模型模拟能力的验证
2.6.1 单调拉伸加载模拟
2.6.2 应变控制循环加载模拟
2.6.3 棘轮行为模拟
2.6.4 平均应力松弛和应变历史记忆
2.7 本章小结
第3章 高强钢焊接接头残余应力研究
3.1 引言
3.2 单道焊残余应力试验测试
3.3 单道焊焊接过程有限元计算模型
3.3.1 热分析模型
3.3.2 力分析模型
3.4 单道焊残余应力有限元计算工况安排
3.5 单道焊残余应力的实测与有限元计算结果对比
3.5.1 硬度分布验证相分布
3.5.2 材料本构模型的影响
3.5.3 固态相变和屈服强度改变的影响
3.6 多层多道焊的应用
3.6.1 焊接过程与有限元建模
3.6.2 计算与实测结果的对比
3.7 本章小结
第4章 I 型加载下高强钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为
4.1 引言
4.2 CT 试样疲劳裂纹扩展速率试验
4.2.1 材料和试样
4.2.2 疲劳裂纹扩展速率测试
4.2.3 组织表征和断口分析
4.3 10Ni5CrMoV 高强钢焊接接头疲劳裂纹扩展规律
4.3.1 母材与焊缝的组织和力学性能
4.3.2 母材与焊缝的裂纹扩展速率
4.3.3 裂纹闭合的测试结果
4.3.4 母材与焊缝试样典型疲劳断口形貌
4.4 组织对焊接接头疲劳裂纹扩展速率的影响
4.4.1 组织对裂纹闭合的影响
4.4.2 组织对裂纹扩展速率的影响
4.5 焊接残余应力影响的初步分析
4.6 疲劳裂纹扩展轨迹图
4.7 应力比效应的归一化
4.8 本章小结
第5章 复合加载高强钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为
5.1 引言
5.2 CTS 试样疲劳裂纹扩展速率测试
5.2.1 材料和试样
5.2.2 I-II 型复合裂纹扩展速率测试
5.3 外载应力强度因子的计算
5.4 I-II 型复合加载下10Ni5CrMoV 高强钢扩展速率
5.4.1 扩展方向
5.4.2 有效应力强度因子的定义
5.4.3 焊接残余应力对裂纹闭合的影响
5.4.4 裂纹扩展速率
5.5 现有I-II 型裂纹扩展驱动力公式不足的分析
5.6 复合加载疲劳裂纹扩展新驱动力的提出
5.7 I-II 型复合加载疲劳断口分析
5.8 试样厚度对疲劳裂纹扩展速率的影响
5.9 本章小结
第6章 焊接残余应力对疲劳裂纹扩展速率影响的量化研究
6.1 引言
6.2 “弹性重分布”与“塑性重分布”
6.3 含焊接残余应力MT 试样疲劳裂纹扩展速率试验
6.3.1 MT 试样疲劳裂纹扩展速率测试
6.3.2 疲劳裂纹扩展过程中焊接残余应力的重分布试验
6.4 焊接残余应力重分布的试验结果与有限元模拟及分析
6.4.1 焊接残余应力重分布的试验测试结果
6.4.2 焊接残余应力重分布的有限元模拟
6.5 焊接残余应力引起的应力强度因子Kres 的计算
6.5.1 “弹性重分布”下的Kres 的计算
6.5.2 考虑“塑性重分布”后Kres 的计算
6.6 残余应力下塑性诱发裂纹闭合的有限元计算
6.6.1 模型的建立和参数的选择
6.6.2 计算结果和分析
6.7 焊接残余应力对疲劳裂纹扩展影响的量化分析
6.7.1 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验测试结果
6.7.2 采用叠加法的预测结果
6.7.3 采用闭合法的预测结果
6.8 采用提出的有效驱动力模型的预测结果
6.9 讨论
6.10 本章小结
结 论
本文的主要创新点
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致 谢
个人简历
