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创造性声明
第一章绪论
§1.1选题背景与工程意义
§1.2裂纹扩展仿真模型的研究现状
§1.2.1应力强度因子的计算方法
§1.2.2二维模型的裂纹扩展仿真研究
§1.2.3网格重新划分技术
§1.2.4三维模型的裂纹扩展仿真研究
§1.2.5裂纹前缘的界定
§1.3论文的主要研究内容
第二章裂纹扩展仿真理论
§2.1裂纹虚拟扩展技术
§2.1.1裂纹虚拟扩展技术的发展
§2.1.2裂纹虚拟扩展模型的提出
§2.1.3两裂纹体的几何关系
§2.1.4两裂纹体的能量关系
§2.1.5能量释放率的定义与映射关系
§2.1.6能量释放率与J积分的关系
§2.2J积分能量定义
§2.2.1二维J积分能量定义
§2.2.2三维J积分能量定义
§2.3有限元法计算J积分
§2.3.1有限元法的特点
§2.3.2有限元法计算J积分技术
§2.3.3J积分的有限元法表达
§2.4小结
第三章裂纹扩展仿真模型的建立
§3.1参数化、模块化建模原理
§3.1.1参数化、模块化建模的优点
§3.1.2参数化、模块化建模的原理
§3.2裂纹的参数化、模块化建模实现过程
§3.2.1模型的参数化、模块化
§3.2.2刚性接触面的定义
§3.2.3裂纹制作中的接触技术
§3.2.4裂纹前缘的定义
§3.2.5裂纹前缘节点的定义
§3.2.6裂纹体网格划分
§3.2.7积分路径的定义
§3.3裂纹扩展仿真模型的总体流程
§3.3.1裂纹扩展仿真模型的命令流程序
§3.3.2裂纹前缘的拟合程序
§3.4小结
第四章典型裂纹扩展仿真的实现技术与仿真
§4.1半椭圆裂纹扩展模型的命令流程序
§4.2半椭圆裂纹模型的裂纹前缘拟合程序
§4.2.1半椭圆裂纹前缘扩展拟合过程
§4.2.2半椭圆裂纹模型裂纹前缘拟合程序框图
§4.2.3读入数据的标志定位技术
§4.2.4J积分值的处理方法
§4.2.5判断裂纹扩展状态
§4.2.6裂纹前缘应力强度因子的计算
§4.2.7裂纹扩展寿命计算
§4.2.8裂纹前缘节点的正交扩展
§4.2.9椭圆拟合裂纹前缘
§4.2.10裂纹前缘椭圆拟合误差定义
§4.3半椭圆表面裂纹扩展仿真
§4.3.1单步扩展量的选择
§4.3.2裂纹扩展仿真试验Ⅰ
§4.3.3裂纹扩展仿真试验Ⅱ
§4.3.4裂纹扩展仿真试验Ⅲ
§4.3.5裂纹扩展仿真试验Ⅳ
§4.4拐角裂纹扩展仿真模型的命令流程序
§4.5拐角裂纹扩展仿真模型裂纹前缘拟合程序
§4.5.1拐角裂纹前缘扩展拟合过程
§4.5.2拐角裂纹模型的裂纹前缘拟合程序框图
§4.5.3正交多项式拟合前缘原理
§4.5.4拐角裂纹前缘节点的正交扩展
§4.5.5非线性方程的求解原理
§4.5.6椭圆的旋转角度和拟合
§4.5.7参数化建模的参数计算
§4.5.8正交多项式拟合前缘误差定义
§4.6直线拐角裂纹扩展仿真
§4.6.1仿真试验目的与参数
§4.6.2仿真试验结果与分析
§4.7小结
第五章典型裂纹扩展特性试验研究
§5.1试验目的
§5.2试验用试样
§5.2.1试样形状与尺寸
§5.2.2试样制作
§5.3试验方法
§5.3.1试验设备
§5.3.2试验方法
§5.4试验结果
§5.5试验结果与仿真结果比较
§5.6小结
第六章钩尾框尾部弯角裂纹扩展特性与寿命仿真
§6.1铸钢缺陷简化
§6.1.1表面缺陷的简化
§6.1.2埋藏缺陷的简化
§6.2钩尾框裂纹的统计资料
§6.3钩尾框载荷
§6.3.1车钩的拉伸载荷谱
§6.3.2拉伸载荷谱的等效
§6.4钩尾框有限元分析
§6.5建立半椭圆表面裂纹模型
§6.5.1裂纹扩展模型的建立
§6.5.2载荷条件的确定
§6.6钩尾框尾部弯角处表面裂纹的扩展仿真
§6.6.1裂纹扩展仿真模型
§6.6.2裂纹扩展仿真结果
§6.6.3仿真结果分析
§6.7小结
第七章侧架A区拐角裂纹扩展特性与寿命仿真
§7.1侧架裂纹的统计分析
§7.2侧架载荷谱
§7.3侧架有限元分析
§7.3.1侧架CAE模型的建立
§7.3.2分析坐标系的建立
§7.3.3整体模型的有限元分析
§7.3.4子模型的建立
§7.3.5子模型的有限元分析
§7.3.6裂纹扩展仿真模型载荷条件的建立
§7.3.7侧架A区拐角裂纹的扩展仿真
§7.4小结
第八章结论与展望
§8.1结论
§8.1.1裂纹扩展仿真理论研究
§8.1.2两种典型裂纹扩展仿真技术
§8.1.3两类典型裂纹扩展特性的小试样试验研究
§8.1.4裂纹扩展仿真模型的工程应用
§8.2展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表论文及科研情况
