声明
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 研究背景及意义
1.3 腐蚀疲劳国内外研究现状
1.3.1 加载频率对腐蚀疲劳的影响
1.3.2 残余应力对腐蚀疲劳的影响
1.3.3 焊接残余应力对疲劳及腐蚀疲劳的影响
1.4 本文的研究内容与创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 创新点
第2章 基础理论
2.1 焊接热源模型
2.1.1 高斯面热源模型
2.1.2 椭球形体热源模型
2.1.3 双椭球形体热源模型
2.2 焊接温度场
2.2.1 焊接传热基本定律
2.2.2 对流换热定律
2.2.3 辐射换热定律
2.2.4 固相线和液相线温度
2.3 焊接应力场
2.3.1 材料的弹性本构
2.3.2 材料的塑性本构
2.3.3 Ramberg-Osgood模型
2.4 疲劳裂纹扩展速率模型
2.4.1 Paris 公式
2.4.2 Forman 公式
2.4.3 Walker公式
第3章 X65 钢焊接残余应力的数值模拟
3.1 X65 钢热物理性能参数
3.1.1 固相线温度和液相线温度
3.1.2 焊接温度场物理性能参数
3.1.3 焊接应力场物理性能参数
3.1.4 塑性应力应变参数
3.2 焊接工艺及参数
3.3 焊接热源模型选取
3.3.1 高斯面热源模型
3.3.2 椭球形体热源模型
3.3.3 双椭球形体热源模型
3.4 模拟方法选取
3.4.1 热弹塑性法
3.4.2 生死单元法
3.4.3 模拟方法对比
3.5 敏感性分析
3.5.1 焊接速度
3.5.2 电弧效率利用系数（η）
3.5.3 辐射系数
3.5.4 环境温度
3.6 基于 ABAQUS的焊接过程模拟
3.6.1 模型试样尺寸
3.6.2 建模
3.6.3 计算结果
3.7 本章小结
3.7.1 温度场敏感性分析结果
3.7.2 应力场敏感性分析结果
3.7.3 焊接残余应力模拟结果
第4章 考虑焊接残余应力的腐蚀疲劳试验规划研究
4.1 试验目的
4.2 试验方案
4.3 试验材料和装置
4.3.1 试验材料
4.3.2 试样样式
4.3.3 人造海水的制备
4.3.4 试验装置
4.4 腐蚀疲劳试验技术改进
4.4.1 DCPD测量原理
4.4.2 技术改进方案及结果
4.5 实验过程
4.5.1 板材焊接
4.5.2 板材切割
4.5.3 试件打磨及清洗
4.5.4 DCPD测点打孔
4.5.5 腐蚀疲劳裂纹扩展试验
4.6 本章小结
第5章 焊接残余应力对X65 钢腐蚀疲劳裂纹扩展的影响
5.1 腐蚀疲劳试验加载情况
5.1.1 A-1、B-1试件
5.1.2 A-2、B-2试件
5.1.3 A-4、B-4试件
5.1.4 A-3、B-3试件
5.1.5 A-3、A-4 试件
5.1.6 小结
5.2 焊接残余应力对 X65 钢腐蚀疲劳裂纹扩展的影响
5.2.1 数据处理
5.2.2 A-1、B-1试件
5.2.3 A-4、B-4试件
5.2.4 A-3、B-3试件
5.2.5 小结及工程应用分析
5.3 腐蚀溶液对存在焊接残余应力试件疲劳裂纹扩展的影响
5.3.1 对比分析
5.3.2 Paris 公式拟合
5.3.3 小结及工程应用分析
5.4 加载频率对存在焊接残余应力试件腐蚀疲劳裂纹扩展的影响
5.4.1 加载频率对母材试件腐蚀疲劳裂纹扩展的影响
5.4.2 加载频率对焊接试件腐蚀疲劳裂纹扩展的影响
5.4.3 小结
5.5 断口形貌分析
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
天津大学;
