一、超载疲劳裂纹尖端塑性变形区的研究（论文文献综述）
李业媛[1]（2021）在《含表面裂纹有机玻璃的疲劳与断裂研究》文中研究表明有机玻璃是一种透明高分子材料,具有耐腐蚀、耐老化、重量轻以及良好的机械强度等优良特性,常被应用于工程建筑、生物医学、航空等各个领域。由于有机玻璃在加工过程中产生的缺陷或夹杂物等会引发表面裂纹的萌生,且在交变服役载荷作用下裂纹扩展会导致疲劳断裂,因此研究材料的表面疲劳裂纹扩展规律对结构的安全寿命评估至关重要。当前主要基于二维框架下的疲劳断裂理论研究含裂纹结构的疲劳扩展行为,然而,运用二维理论进行评估材料的疲劳寿命存在一定的局限性,如厚度效应对疲劳扩展速率的影响以及复杂曲线裂纹的疲劳扩展行为等无法基于二维理论准确预测。因此,本文选取工程中广泛采用的典型DX 001三菱有机玻璃作为研究对象,对表面疲劳裂纹扩展速率及含曲线裂纹试件的断裂韧度进行了实验研究,并基于三维疲劳断裂理论对实验数据进行了系统分析,确定了适用于含曲线裂纹结构的扩展模型和断裂韧度参数,主要研究内容以及研究成果如下:1.采用标准试验方法对含中心穿透裂纹的有机玻璃进行不同应力比下的疲劳扩展试验,基于三维疲劳断裂理论对试验数据进行修正,可以解决不同应力比下的有机玻璃的疲劳扩展速率较分散的问题。通过对疲劳扩展曲线lg（da/d N）–lg(ΔKeff)进行拟合,得到Paris公式中的材料参数。此外,本文还利用Matlab编程的方法对比了七点递增多项式与割线法得到的疲劳裂纹扩展速率曲线。2.针对有机玻璃表面裂纹疲劳扩展行为进行了试验研究,基于三维疲劳断裂理论对不同厚度以及应力比下的疲劳裂纹扩展速率曲线进行修正,经过修正的疲劳裂纹扩展速率曲线图趋于一致,即可得到与应力比以及厚度无关的疲劳裂纹扩展速率曲线,避免了使用多个疲劳扩展速率公式表示不同应力比以及厚度作用下的疲劳扩展规律。此外,我们发现不同厚度以及应力比下有机玻璃的疲劳扩展行为存在一定的规律,并分析了表面裂纹长度与内部裂纹长度的关系。3.利用疲劳断裂分析软件Zencrack对含表面裂纹有机玻璃的疲劳扩展行为进行了仿真研究,得到了有机玻璃表面裂纹的疲劳扩展速率以及剩余寿命,我们得到了形状比、总循环次数、以及da/d N–ΔK和da/d N–ΔKeff曲线并与试验结果进行了对比,证明了基于三维疲劳断裂理论的有限元方法能够很好地模拟有机玻璃表面裂纹的疲劳扩展行为。4.对含表面裂纹有机玻璃试件进行了断裂韧度的试验,得到有机玻璃断裂韧度值,并借助光学显微镜和扫描电子显微镜对有机玻璃疲劳断口和断裂韧度断口进行了观察与分析,对有机玻璃的疲劳裂纹扩展和断裂行为的微观机制进行了讨论。本文基于三维疲劳断裂理论对含表面裂纹有机玻璃的疲劳扩展与断裂行为展开了系统的试验与仿真研究,实现了基于裂纹尖端应力场分析软件将穿透直裂纹测定的材料参数准确应用到表面裂纹的寿命预测上,得到了有机玻璃的三维断裂韧度值。本研究为有机玻璃结构的损伤容限设计提供了一定的参考。
陈彦先[2]（2021）在《考虑厚度效应的裂纹尖端张开应力研究》文中提出随着船舶设计和建造水平的发展,疲劳与断裂成为船舶与海洋工程结构物常见的失效形式。在循环载荷下裂尖会进入屈服,随裂纹扩展在裂纹面形成塑性区尾迹。塑性区尾迹会使裂纹扩展时产生裂纹闭合现象,而裂纹闭合理论认为循环载荷中只有裂纹完全张开的部分才对扩展有贡献,因此张开应力是影响裂纹扩展速率的关键参量。在工程中准确预测含裂纹损伤结构的疲劳寿命,定量计算张开应力是有待解决的关键问题。已有的张开应力研究中,解析法需要基于一些理论假设,多为平面条件下得到;实验法总结出的经验公式只能应用于对应的载荷和材料,工程中应用需要大量实验来获取参数;而数值模拟法大多需要对裂纹尖端场进行计算,计算成本高昂。现有的张开应力模型应用于工程中时具有很大的局限性,且不能定量考虑厚度的影响。本文使用远离裂尖的参数板中面最大张口位移幅值,通过断裂力学分析、三维弹塑性有限元分析和数据验证三种方法,对考虑厚度效应的裂纹张开应力进行了研究。首先通过理论分析推导了板中面处最大张口位移幅值和张开应力之间的关系。在恒幅拉伸载荷条件下,基于数值计算的结果建立了二者之间的计算模型。然后通过系列的有限元计算研究了不同板厚、载荷峰值、裂纹长度、屈服强度、杨氏模量、载荷应力比和幂硬化指数对模型的影响。基于裂纹闭合理论,以最大张口位移幅值为参数计算张开应力并得到有效应力强度因子幅值,预测裂纹扩展速率并与实验数据进行比较,二者一致证明了张开应力计算的准确性。以有效应力强度因子幅值描述不同厚度试件的疲劳裂纹扩展速率,数据可以汇聚到单一曲线上,为工程中考虑厚度影响评估裂纹张开应力并预测裂纹扩展速率提供参考。最后在恒幅拉压载荷条件下,定量研究了压载荷对板中面张开应力的影响。结合先前建立的模型,提出了以最大张口位移为主要参量的张开应力计算模型。通过系列的有限元计算研究了拉压载荷峰值、裂纹长度、屈服强度、杨氏模量和幂硬化指数对模型的影响,并观测了包辛格效应对裂纹闭合的影响。以最大张口位移为主要参量计算张开应力进而得到有效应力强度因子幅值,可以使不同非正应力比或不同试件厚度的实验数据凝聚到单一曲线上,为工程中考虑厚度快速评估裂纹张开应力提供参考。本文建立的板中面处由最大张口位移幅值计算张开应力的计算模型,可以为工程中考虑厚度影响快捷地计算张开应力并预测疲劳裂纹扩展寿命提供参考。
韩金锁[3]（2021）在《飞轮储能转子寿命与疲劳断裂分析》文中认为我国能源进入高质量发展新阶段,风电、光伏等可再生能源逐渐从补充能源成为主力能源,直接导致电网稳定性问题日益突出。另一方面,随着碳达峰,碳中和达到窗口期,降低碳排放量成为急需解决的问题。飞轮储能作为物理储能中的典型形式,具备改善电网灵活性能力的同时,还可以极大程度降低化学电池消耗,对推动我国能源体制改革具有重要意义。本文针以大功率重载钢制储能飞轮转子为对象,通过理论分析、有限元模拟、解析计算等方法,对理想转子和缺陷状态下的转子做了寿命与疲劳断裂分析,为深入了解储能系统在运行时转子的受力与疲劳断裂特性,合理延长飞轮服役寿命和安全可靠运行提供技术支持,论文的主要研究工作如下:（1）研究了飞轮转子在高速旋转状态下的应力特征,讨论飞轮在进行充放电时的应力分布和变化规律,将有限元分析应力结果与解析计算结果进行对比验证。分析结果表明:飞轮在运行时最大应力出现在飞轮轴颈连接处,飞轮在出厂时需要考虑消除飞轮轴颈位置处的应力集中。（2）以理想状态下的飞轮转子为对象,根据设定工况构建载荷谱,计算得到了飞轮在满载工况下的疲劳寿命,推导计算得到了飞轮转子的应力强度因子标准化模型,为转子类结构件的疲劳寿命计算与疲劳断裂分析提供了参考依据。（3）在转子上的五个关键点建立虚拟裂纹模型,结合Paris公式与裂纹迟滞效应对飞轮进行了疲劳裂纹萌生、残余强度与疲劳裂纹拓展分析。结果表明:裂纹处的周向应力对转子FCG（疲劳裂纹扩展）寿命影响很大,轴颈连接处与转子心部产生裂纹后,其FCG寿命远小于其他位置,并且在飞轮运行过程中,加入适量的单峰过载,可以使裂纹尖端钝化,延长转子服役寿命。
雷贝贝,刘荣伟[4]（2020）在《超载作用下裂纹尖端应力分布有限元分析》文中进行了进一步梳理针对拉伸超载作用下疲劳裂纹尖端应力分布进行线弹性有限元仿真分析,采用航空用高强铝合金2024-T4为试验材料,对裂纹尖端附近局部奇异状态和拉伸超载后引起的裂纹尖端附近巨大的塑性变形和裂纹分叉状态进行仿真模拟,结果表明:通过对比裂纹尖端应力分布云图,超载扩大了裂纹尖端塑性区的范围,增加了残余应力对裂纹扩展的影响,含分叉裂纹对裂纹尖端最大应力有所削弱,对降低裂纹尖端应力强度因子有所贡献,会导致疲劳裂纹扩展速率降低,增加疲劳裂纹扩展寿命。
杨宏亮[5]（2020）在《加工硬化对316L不锈钢环境致裂扩展驱动力影响的研究》文中指出环境致裂（EAC）裂纹扩展可看作是裂尖微观区域力学、材料和腐蚀环境交互作用的氧化膜破裂和再生成的缓慢过程,是在役核电关键结构材料失效的一种重要形式。核电结构材料制造过程中的冷弯、装配误差引起的弯曲、焊缝冷却收缩引起热影响区材料的拉伸变形均会使材料产生不同程度的塑性变形,导致材料产生加工硬化现象。加工硬化会影响EAC裂纹扩展速率,而EAC裂纹扩展速率又受到裂纹扩展驱动力的影响,为了研究加工硬化对EAC裂纹扩展速率的影响,采用理论、实验和有限元模拟相结合的方法分析加工硬化对316L不锈钢EAC裂纹扩展驱动力的影响,完成的主要工作如下:（1）实验获取不同加工硬化程度下316L不锈钢的力学参量,并测量不同加工硬化程度对应的316L不锈钢的维氏硬度,建立316L不锈钢硬度和力学参量之间的关系;通过实验获得持续拉伸过程中材料维氏硬度和应力应变之间的对应关系,建立316L不锈钢维氏硬度和应力应变之间的经验关系式;实验获得缺口维氏硬度分布规律,并把所建立的力学关系式应用到缺口试样中,获得缺口不均匀硬化下力学参量的分布规律;把所建经验关系式和有限元模拟相结合,获得缺口维氏硬度的分布规律,和实验结果进行对比分析,同时验证所建经验关系式的可行性。（2）结合裂尖塑性区的应力应变分布规律,把缺口不均匀硬化特征和缺口硬化规律的获取方法推广到裂纹尖端,获得载荷突变（地震）工况下的裂尖维氏硬度和力学参量的分布规律;通过核电一水回路环境中慢应变速率拉伸模拟实验,获得EAC裂尖氧化膜形貌,分析氧化膜形貌对EAC裂尖硬化规律的影响;结合EAC裂尖的硬化分布规律,建立EAC具有裂尖不均匀硬化特性的力学计算模型。（3）在EAC有限元计算模型基础上,对比分析裂尖无硬化和裂尖有硬化情况下,EAC裂尖应力应变场的分布规律;研究316L不锈钢力学参量对裂尖无硬化和裂尖有硬化情况下EAC裂尖应力应变场的影响;进一步对比研究316L不锈钢加工硬化对EAC裂尖应力应变场的影响。（4）以最易导致EAC裂尖开裂的拉伸应力的分布为基础,对比分析裂尖无硬化和裂（4）以最易导致EAC裂尖开裂的拉伸应力的分布为基础,对比分析裂尖无硬化和裂尖有硬化情况下,EAC裂纹扩展驱动力的分布规律;分析316L不锈钢力学参量对EAC裂纹扩展驱动力的影响及裂纹扩展驱动力对材料力学参量的敏感性,进一步获得材料力学参量对EAC裂纹扩展速率的影响;研究加工硬化对316L不锈钢EAC裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的影响,分析不同加工硬化程度下的EAC裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的分布规律。（5）实验测量核电安全端焊接接头热影响区材料316L不锈钢加工硬化规律,在此基础上分别分析热影响区金属316L不锈钢加工硬化程度对熔合线上和热影响区内EAC裂纹尖端应力应变场的影响,研究热影响区316L不锈钢加工硬化对EAC裂纹扩展驱动力的影响,进一步分析熔合线上和热影响区内EAC裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的分布规律。
李新易[6]（2020）在《转K6型货车摇枕疲劳寿命的评价》文中认为重载货车进一步向着重载高速的方向发展,其所受载荷日益剧烈,因而运行过程中频繁出现疲劳破坏的事故。其中转向架摇枕在段修时多次发现多个部位产生了不同程度的疲劳裂纹,严重影响了正常的铁路运行安全。本文以大秦线上运行的K6转向架摇枕为研究对象,开展有限元强度分析及含裂纹摇枕的裂纹扩展分析。研究首先使用ABAQUS有限元软件建立了摇枕应力分析的合理有限元模型,在此基础上进一步进行了摇枕疲劳强度薄弱部位的微裂纹扩展和断裂的数值仿真分析。研究成果可为摇枕结构改进和使用维护,以及摇枕等薄壁复杂结构的疲劳裂纹扩展和疲劳寿命的仿真分析提供参考。主要研究内容与结果如下:1、结合转K6型摇枕的主要参数,依据TB/T1959-2006《铁道货车摇枕、侧架静载荷及疲劳试验》标准,建立了基于非线性接触的摇枕有限元模型。在与试验结果比较分析的基础上,探讨了加载形式、台架轴/面距、网格划分和接触系数的影响。结果表明,接触条件对有限元分析结果有重要影响,其中合理的摩擦系数μ=0.4;对于高应力部位进行网格二次合理划分可有效提高仿真精度;在心盘受力工况和单侧旁承受力工况下,比较合理的轴/面距L=160mm;加载形式对应力结果的影响较小;有限元分析结果得到了在各个工况下摇枕的疲劳裂纹可能扩展的危险部位。2、结合工程实际中摇枕出现裂纹的位置,依据标准中摇枕疲劳试验的加载情况,使用FRANC3D三维断裂分析软件在上述1中合理有限元模型的疲劳薄弱位置插入不同尺寸的裂纹,建立裂纹模型。通过计算各工况下的应力强度因子范围来判断裂纹是否会发生扩展,结果表明,摇枕底部排水孔处的裂纹扩展初始尺寸为1mm,外侧孔底部的裂纹扩展初始尺寸为2mm,端部圆弧过渡处的裂纹扩展初始尺寸为3mm。3、在各个疲劳危险部位引入初始裂纹,分别进行10个加载单元共106次载荷循环的裂纹扩展仿真分析,获得了不同扩展阶段的裂纹扩展速率及应力强度因子变化规律。结果表明,三个危险位置中,摇枕底部排水孔处的裂纹最为危险,外侧孔底部次之,端部圆弧过渡处较之不危险;裂纹扩展寿命主要在裂纹尺寸较小的区间内,因而工程实际中应尽可能地抑制裂纹萌生或减少铸造缺陷产生;分析验证了摇枕裂纹扩展仿真分析的合理性;并进一步总结发现了表面裂纹的扩展规律,即无论初始裂纹的形状如何,随着裂纹的扩展最终都将扩展成为一个具有一定深长比的半椭圆裂纹。
王冠一[7]（2020）在《Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu铝合金轧制板材的低周疲劳行为》文中研究说明Al-Zn-Mg-Cu系合金具有比强度高、加工性能优良等特点,其在汽车制造、轨道交通以及航空航天等领域的应用越来越广泛。该类合金轧制板材的力学性能与取样方向密切相关,对其力学性能各向异性的研究具有重要意义。Al-Zn-Mg-Cu系合金结构件在服役过程中常常承受交变载荷的作用,因而对该系合金不同取样方向的疲劳行为的研究对于Al-Zn-Mg-Cu系合金的安全、合理应用具有重要参考价值。本文选用Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金为实验材料,分别通过熔炼、浇铸、轧制,制备出合金试样。显微组织观察结果表明,该合金的显微组织呈典型的轧制变形结构,平行于轧制方向（RD方向）合金的晶粒呈纤维状并沿轧制方向明显拉长,垂直于轧制方向（TD方向）合金的晶粒受垂直于板材方向的压应力作用被压扁。在热处理前后,Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金的显微组织及第二相的析出具有不同情况。拉伸实验结果表明,在本文采用的所有相同热处理状态下,TD方向Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金的屈服强度与抗拉强度均高于RD方向,RD方向合金的断裂伸长率均高于TD方向。拉伸断口观察表明,RD与TD方向合金的断口均呈现明显的韧性断裂特征。时效处理26小时,Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金处于峰时效状态。低周疲劳实验结果表明,介于0.4%-0.8%的外加总应变幅下,RD和TD方向合金的循环应力响应行为均呈现出循环稳定;在相同的外加总应变幅下,TD方向合金的循环应力幅值均高于RD方向,而RD方向合金的疲劳寿命明显高于TD方向。对于RD和TD方向Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金而言,其塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次均呈线性关系。此外,低周疲劳加载条件下,裂纹均在疲劳试样自由表面以穿晶方式萌生,并以穿晶方式扩展。
李航宇[8]（2020）在《Q235B钢材锈蚀疲劳寿命及疲劳机理的试验研究及理论剖析》文中指出在城市工业大气环境下,钢材腐蚀问题是钢结构最普遍的损伤形式之一,即使采用涂层技术进行防腐保护,钢材腐蚀问题也未能得到解决。钢材腐蚀会导致钢构件有效受力面积减少与蚀坑的产生,由此所导致的钢构件应力集中现象是现存钢结构破坏失效的重要因素。尤其是在动载荷作用下,锈蚀后钢材的疲劳性能急剧下降将带来巨大的经济损失与社会危害。在国家自然科学基金项目（51578357）的资助下,本文以Q235B钢材为对象,进行了疲劳试验研究和相关理论分析,主要工作内容和结论如下:（1）首先制备完好试件和10%质量锈蚀率的Q235B钢材,采用常幅加载方式在MTS疲劳试验机上进行拉伸疲劳试验,对常幅疲劳试验所得数据进行统计分析可知,锈蚀试件的疲劳寿命较完好试件有显着的减小。（2）建立Q235B钢材完好试件的三维有限元模型,结合有限元软件Abaqus与疲劳设计软件FE-safe进行疲劳寿命模拟,改变应力幅的大小,将16个点拟合得到其疲劳寿命曲线。同时探讨得到以初始裂纹0.7mm×0.7mm建立质量锈蚀率为10%的钢材疲劳模型更为合理,改变应力幅的大小,得到锈蚀试件的疲劳寿命曲线。（3）其次基于XFEM模块求解裂纹尖端应力强度因子并与解析解做对比,验证了有限元法计算应力强度因子的准确性。同时利用log（da/d N）～log（△K）曲线,得到了常数c和m的数值大小,基于Paris公式建立了符合Q235B钢材实际疲劳寿命的疲劳模型,为Q235B钢材的高周疲劳断裂分析提供一种有效分析方法。（4）并通过在电镜扫描下观察疲劳失效断口表面夹杂及其结构形式,结果表明每个疲劳失效断口均包含了疲劳源区、扩展区和瞬断区,同时锈蚀试件的疲劳裂纹条带间距大于完好试件,这反映了锈蚀试件的疲劳寿命要小于完好试件。
李晓泉[9]（2020）在《变幅载荷下疲劳裂纹扩展分析及监测研究》文中认为飞行器结构由于受载情况复杂,通常情况下认为其承受的疲劳载荷是变幅载荷,为保障飞行器结构的安全性,对变幅载荷作用下的疲劳裂纹扩展进行可靠监测具有重要意义。针对典型航空结构-耳片结构在变幅载荷下的疲劳裂纹扩展过程,本文提出了一种疲劳裂纹扩展的卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）监测方法,主要研究内容和创新如下:（1）研究了典型变幅载荷作用下的疲劳裂纹扩展过程,分析载荷次序对疲劳裂纹扩展的影响,以Huang模型模拟结构在变幅载荷作用下的疲劳裂纹扩展过程,对四种典型变幅载荷及其对疲劳裂纹扩展的影响进行分析;（2）开展了变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展的仿真和试验研究,选取合适变幅载荷谱,对耳片结构进行疲劳裂纹扩展仿真和试验研究,采用导波健康监测方法对疲劳裂纹扩展进行监测;（3）开展了变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展的监测研究,设计用于疲劳裂纹扩展监测的卷积神经网络结构,通过对比常规多项式拟合方法,验证了所提出的CNN方法对疲劳裂纹扩展监测的准确性。
李俊辉[10]（2020）在《湿热环境下预应力CFRP加固缺陷钢梁的界面剥离机理及疲劳性能研究》文中指出预应力碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP）加固作为一种主动加固技术,能有效抑制钢结构疲劳裂纹的扩展,提高结构承载力和疲劳性能,改善CFRP板应力滞后现象并增加其利用率。预应力CFRP板加固钢结构中,粘结界面的完好是维持正常预应力、抑制裂纹扩展的先决条件。而南方沿海地区湿度和温度的交替变化将导致粘结胶的性能退化和界面结合力减弱,同时,超载车辆疲劳作用将加剧粘结界面的损伤,从而影响加固构件的粘结行为和疲劳性能。本文以预应力CFRP板加固缺陷钢梁为研究对象,考虑湿热环境和疲劳损伤的影响,对粘结界面剥离破坏机理、CFRP板的预应力损失规律、加固钢梁的抗弯性能、界面疲劳裂纹扩展规律和疲劳寿命等开展理论和试验研究,具体的研究内容及结果包括:首先,考虑预应力作用的影响,对界面应力分布、钢梁缺陷尖端的应力强度因子及粘结界面的能量释放率等进行研究,推导了界面剥离和裂纹扩展破坏的理论计算公式。计算结果显示,预应力CFRP加固能显着降低裂纹处界面主应力、缺陷尖端应力强度因子和界面能量释放率。此外,参数分析表明初始裂纹长度和粘结层厚度对界面应力分布有明显影响,且裂纹应力强度因子和界面能量释放率均随着初始裂纹长度增加而增加。对加固构件的预应力损失规律进行研究,用光纤光栅传感器对湿热环境下CFRP板的中长期预应力损失进行了监测。结果显示:CFRP板的预应力损失主要发生在放张后的7天内,主要原因为胶层未完全固化导致CFRP板产生微量滑移,随后预应力水平基本保持稳定;78天后,实验室环境和湿热环境下CFRP的预应力仅分别下降了 1.64%和2.65%,表明本文研制的预应力锚具能有效约束CFRP板,而湿热环境导致粘结性能下降,增加了 CFRP板预应力损失。对湿热环境下的加固钢梁的抗弯性能进行实验研究,探讨预应力、湿热加速老化对承载能力、破坏模式、CFRP利用率等的影响,并用基于湿热环境下混合内聚力模型的有限元分析进行了验证。试验结果表明:预应力能提高加固钢梁的界面开裂荷载和极限荷载,但对刚度提升不明显;湿热环境降低了加固试件的开裂荷载,但对极限荷载影响不大;预应力加固试件的破坏模式为CFRP板从锚具中抽出和CFRP板断裂的混合破坏;预应力加固大幅提高了 CFRP板的利用率。有限元模拟得到的开裂荷载及相应位移和试验结果偏差在12%以内,验证了环境影响下基于牵引分离法则的混合内聚力模型的可靠性和有效性。进一步对超载疲劳损伤后加固钢梁界面性能及抗弯承载力进行研究。试验结果表明:预应力加固能明显降低钢梁裂纹尖端的疲劳损伤;超载疲劳损伤对缺陷处粘结性能有显着影响,从而大幅降低了界面开裂荷载;超载疲劳损伤和湿热环境共同作用能进一步降低界面开裂荷载,但对极限荷载影响不明显,说明超载疲劳损伤对粘结层的影响主要作用在缺陷处。最后,对湿热环境老化后加固钢梁的疲劳性能进行研究。结果显示,疲劳荷载作用下,钢梁既有裂纹尖端先扩展,随后粘结界面才从缺陷处开始剥离;预应力加固大幅提高了钢梁裂纹及界面裂纹萌生的疲劳次数,减缓了钢梁裂纹和界面裂纹扩展的速率,提高了加固钢梁的疲劳寿命;但湿热环境作用显着降低了界面无裂纹寿命及裂纹扩展寿命。由试验结果得到基于缺陷处粘结界面最大主应力和界面无裂纹寿命的S-N曲线,能对同类加固结构疲劳寿命进行预测。同时,基于能量释放率的Paris Law,提出了实验室环境和湿热环境下界面裂纹扩展寿命预测公式。综上,本文推导了预应力CFRP加固缺陷钢梁的界面剥离理论公式,并构建了湿热环境下的有限元模型,揭示了超载疲劳损伤和湿热环境下界面粘接性能退化规律,提出了湿热环境下加固钢梁的疲劳寿命预测方法。将为制定预应力CFRP加固钢结构的设计和施工规范提供理论依据和实验数据,为加固钢桥和吊车梁等工程应用提供重要参考。
二、超载疲劳裂纹尖端塑性变形区的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超载疲劳裂纹尖端塑性变形区的研究（论文提纲范文）
（1）含表面裂纹有机玻璃的疲劳与断裂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 断裂力学研究现状 |
| 1.2.2 疲劳裂纹扩展研究现况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 含中心穿透裂纹结构的疲劳裂纹扩展试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 DX001 三菱有机玻璃基本力学性能参数 |
| 2.3 三维疲劳裂纹闭合理论 |
| 2.4 影响疲劳扩展速率的因素 |
| 2.5 疲劳裂纹扩展试验 |
| 2.5.1 试验试样与疲劳预裂方法 |
| 2.5.2 实验步骤 |
| 2.5.3 疲劳裂纹扩展数据处理方法 |
| 2.5.4 实验结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 含表面裂纹结构的疲劳扩展试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面裂纹应力强度因子 |
| 3.3 半椭圆表面裂纹三维条带屈服模型 |
| 3.4 半椭圆表面裂纹疲劳扩展试验 |
| 3.4.1 试验试样与制备 |
| 3.4.2 确定试验载荷及载荷勾线法介绍 |
| 3.4.3 试样分组与试验过程 |
| 3.5 半椭圆表面裂纹疲劳扩展试验结果 |
| 3.5.1 应力比对疲劳裂纹扩展寿命的影响 |
| 3.5.2 厚度对疲劳裂纹扩展的影响 |
| 3.5.3 表面裂纹长度与内部裂纹长度的关系 |
| 3.5.4 疲劳裂纹扩展速率曲线 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 含表面裂纹结构的疲劳扩展仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Zencrack软件介绍 |
| 4.3 裂纹前沿应力场仿真结果验证 |
| 4.4 有限元仿真模型 |
| 4.4.1 疲劳裂纹扩展模型 |
| 4.4.2 应力云图结果分析 |
| 4.4.3 裂纹尖端应力强度因子分布 |
| 4.5 模型预测值与试验结果的对比 |
| 4.5.1 表面裂纹形状比的对比 |
| 4.5.2 疲劳扩展寿命的对比 |
| 4.5.3 疲劳扩展速率的对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 断裂韧度与断口分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 断裂韧度测试原理 |
| 5.2.1 应力强度因子 |
| 5.2.2 断裂准则 |
| 5.3 断裂韧度试验 |
| 5.3.1 试验内容及试验方法 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.4 断裂韧度断口分析 |
| 5.4.1 试验过程以及方法 |
| 5.4.2 断裂韧度断口形貌分析 |
| 5.5 疲劳断口 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 主要结论与展望 |
| 6.1 主要工作与总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文及申请专利 |
（2）考虑厚度效应的裂纹尖端张开应力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 张开应力求解 |
| 1.2.2 厚度效应研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 理论分析 |
| 2.1 平面条件下函数关系推导 |
| 2.2 考虑厚度的函数关系推导 |
| 3 考虑厚度的循环拉伸载荷下裂纹张开应力计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析及模型验证 |
| 3.2.1 二维弹塑性有限元分析及模型验证 |
| 3.2.2 三维弹塑性有限元分析及模型验证 |
| 3.3 考虑厚度的裂纹张开应力与最大张口位移幅值之间的函数关系 |
| 3.3.1 裂纹长度的影响 |
| 3.3.2 杨氏模量和屈服强度的影响 |
| 3.3.3 载荷应力比的影响 |
| 3.3.4 应变硬化的影响 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 循环拉压载荷下裂纹张开应力的计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元分析及模型验证 |
| 4.3 考虑厚度的裂纹张开应力与最大张口位移幅值之间的函数关系 |
| 4.3.1 载荷峰值的影响 |
| 4.3.2 屈服强度的影响 |
| 4.3.3 杨氏模量的影响 |
| 4.3.4 裂纹长度的影响 |
| 4.3.5 应变硬化的影响 |
| 4.3.6 包辛格效应的影响 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）飞轮储能转子寿命与疲劳断裂分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 飞轮转子的材料和结构形式 |
| 1.2.2 飞轮转子结构强度分析 |
| 1.2.3 钢制飞轮寿命与疲劳断裂分析研究进展 |
| 1.3 论文研究内容及章节结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第二章 飞轮储能转子结构及应力分析 |
| 2.1 飞轮储能单元 |
| 2.1.1 单元结构及充放电运行方式 |
| 2.1.2 飞轮转子的能量 |
| 2.2 飞轮转子应力解析计算 |
| 2.3 飞轮转子应力场有限元分析 |
| 2.3.1 有限元模型的建立 |
| 2.3.2 材料特性及边界条件设定 |
| 2.3.3 分析结果讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 飞轮转子疲劳寿命计算 |
| 3.1 疲劳基本知识 |
| 3.1.1 疲劳破坏特点 |
| 3.1.2 疲劳的分类 |
| 3.1.3 疲劳累积损伤理论 |
| 3.1.4 应力与载荷 |
| 3.2 疲劳寿命分析方法 |
| 3.2.1 名义应力(S-N)法 |
| 3.2.2 局部应力应变法 |
| 3.2.3 损伤容限法 |
| 3.3 S-N曲线及载荷谱构建 |
| 3.3.1 材料S-N曲线 |
| 3.3.2 载荷谱及其构建 |
| 3.4 飞轮转子疲劳寿命分析 |
| 3.4.1 基于有限元的转子疲劳寿命计算 |
| 3.4.2 S-N曲线寿命估算法与疲劳累积损伤法的寿命评估 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 飞轮转子疲劳断裂分析 |
| 4.1 疲劳破坏机理 |
| 4.1.1 疲劳裂纹的萌生 |
| 4.1.2 疲劳裂纹扩展 |
| 4.2 断裂力学基本理论 |
| 4.2.1 裂纹分类 |
| 4.2.2 应力强度因子与断裂韧度 |
| 4.3 不同裂纹处的应力强度因子解 |
| 4.3.1 CP1-轴颈过渡处的半椭圆表面裂纹 |
| 4.3.2 CP2-半椭圆表面裂纹 |
| 4.3.3 CP3-四分之一椭圆角裂纹 |
| 4.3.4 CP4-平衡孔处椭圆角裂纹 |
| 4.3.5 CP5-旋转轴心线上的椭圆裂纹 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 飞轮裂纹扩展与寿命评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 疲劳裂纹萌生机理分析 |
| 5.2.1 玛辛特性 |
| 5.2.2 材料的记忆特性 |
| 5.2.3 诺伯法循环加载 |
| 5.2.4 裂纹扩展迟滞效应与迟滞模型 |
| 5.3 残余强度和裂纹扩展分析 |
| 5.3.1 CP1-轴颈过渡处的半椭圆表面裂纹 |
| 5.3.2 CP2-半椭圆表面裂纹 |
| 5.3.3 CP3-四分之一椭圆角裂纹 |
| 5.3.4 CP4-平衡孔的椭圆角裂纹 |
| 5.3.5 CP5-旋转轴上椭圆裂纹 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（4）超载作用下裂纹尖端应力分布有限元分析（论文提纲范文）
| 1 有限元模型 |
| 1.1 建立有限元模型 |
| 1.2 载荷及约束条件 |
| 2 仿真结果分析 |
| 2.1 未超载下疲劳载荷及超载作用下应力场对比分析 |
| 2.2 超载最大载荷对裂纹尖端应力场的影响 |
| 2.3 超载引起的裂纹分叉对主裂纹尖端应力场分布的影响 |
| 3 结论 |
（5）加工硬化对316L不锈钢环境致裂扩展驱动力影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 英文简写与符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 环境致裂研究现状 |
| 1.2.2 核电结构材料加工硬化研究现状 |
| 1.2.3 环境致裂裂尖力学场研究现状 |
| 1.2.4 加工硬化对环境致裂影响的研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 2 加工硬化对EAC扩展驱动力影响的分析方法 |
| 2.1 EAC裂尖应力应变场 |
| 2.2 EAC裂纹扩展驱动力模型研究 |
| 2.2.1 滑移溶解理论 |
| 2.2.2 裂纹扩展驱动力模型 |
| 2.3 316L不锈钢加工硬化力学模型及力学参量获取方法 |
| 2.3.1 基于压痕法获取材料力学参量 |
| 2.3.2 加工硬化力学模型分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 316L不锈钢加工硬化力学参量分析 |
| 3.1 加工硬化力学参量获取 |
| 3.1.1 实验目的与方法 |
| 3.1.2 力学参量分析 |
| 3.2 加工硬化力学参量关系建立 |
| 3.2.1 硬度和力学参量关系建立 |
| 3.2.2 维氏硬度和应力应变关系建立 |
| 3.3 缺口加工硬化特性分析 |
| 3.3.1 实验目的和方法 |
| 3.3.2 维氏硬度分析 |
| 3.3.3 力学参量分析 |
| 3.3.4 应力分布分析 |
| 3.3.5 力学关系验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 EAC裂纹尖端微观区硬化特性分析 |
| 4.1 316L不锈钢裂纹尖端力学场分析 |
| 4.1.1 研究对象及研究方法 |
| 4.1.2 数据分析建模 |
| 4.1.3 裂尖应力应变场分析 |
| 4.2 316L不锈钢裂尖硬化分析 |
| 4.2.1 裂尖硬度分布规律分析 |
| 4.2.2 裂尖力学参量分布规律分析 |
| 4.3 EAC裂尖有限元分析建模 |
| 4.3.1 EAC裂尖形貌 |
| 4.3.2 EAC裂尖几何模型 |
| 4.3.3 EAC材料模型 |
| 4.4 EAC裂尖不均匀硬化特性分析 |
| 4.4.1 EAC裂尖硬度分析 |
| 4.4.2 EAC裂尖力学参量分析 |
| 4.4.3 氧化膜对EAC裂尖硬化的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 加工硬化对EAC裂尖应力应变场的影响 |
| 5.1 裂尖微观区硬化对EAC裂尖应力应变场的影响 |
| 5.1.1 微观区硬化对EAC裂尖应力场的影响 |
| 5.1.2 微观区硬化对EAC裂尖应变场的影响 |
| 5.2 材料力学参量对裂尖应力应变场的影响 |
| 5.2.1 屈服强度对裂尖应力应变场的影响 |
| 5.2.2 硬化指数对裂尖应力应变场的影响 |
| 5.2.3 硬化系数对裂尖应力应变场的影响 |
| 5.3 加工硬化对EAC裂尖应力应变场的影响 |
| 5.3.1 加工硬化对裂尖应力场的影响 |
| 5.3.2 加工硬化对裂尖应变场的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 加工硬化对EAC裂纹扩展驱动力及扩展速率的影响 |
| 6.1 裂尖硬化对EAC裂纹扩展驱动力的影响 |
| 6.2 材料力学参量对裂纹扩展驱动力的影响 |
| 6.2.1 屈服强度对EAC裂纹扩展驱动力的影响 |
| 6.2.2 硬化指数对EAC裂纹扩展驱动力的影响 |
| 6.2.3 硬化系数对EAC裂纹扩展驱动力的影响 |
| 6.3 加工硬化对裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的影响 |
| 6.3.1 加工硬化对裂纹扩展驱动力的影响 |
| 6.3.2 基于蠕变率的EAC裂纹扩展速率计算模型 |
| 6.3.3 加工硬化对EAC裂纹扩展速率影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 加工硬化对安全端焊接接头EAC裂纹扩展驱动力的影响 |
| 7.1 研究对象及方法 |
| 7.1.1 研究对象 |
| 7.1.2 数据分析方法 |
| 7.2 安全端焊接接头热影响区加工硬化分析 |
| 7.2.1 焊接接头加工硬化实验 |
| 7.2.2 热影响区加工硬化分析 |
| 7.3 加工硬化对焊接接头不同位置裂尖力学场的影响 |
| 7.3.1 裂尖硬化对界面裂纹裂尖力学场的影响 |
| 7.3.2 热影响区316L不锈钢加工硬化对界面裂纹裂尖力学场的影响 |
| 7.3.3 热影响区316L不锈钢硬化对亚界面裂尖力学场的影响 |
| 7.4 加工硬化对EAC裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的影响 |
| 7.4.1 加工硬化对熔合线上裂纹扩展驱动力的影响 |
| 7.4.2 加工硬化对热影响区裂纹扩展驱动力的影响 |
| 7.4.3 加工硬化对不同位置裂纹扩展速率的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）转K6型货车摇枕疲劳寿命的评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题目的与意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 本章小结 |
| 第二章 断裂相关理论及软件介绍 |
| 2.0 线弹性断裂力学概念 |
| 2.1 应力强度因子和断裂韧度 |
| 2.1.1 裂纹尖端附近应力场 |
| 2.1.2 计算应力强度因子 |
| 2.1.3 断裂韧性和断裂判据 |
| 2.2 疲劳裂纹扩展速率 |
| 2.3 剩余寿命估算方法 |
| 2.3.1 初始裂纹尺寸a_0 |
| 2.3.2 临界裂纹尺寸a_c |
| 2.3.3 疲劳裂纹扩展寿命计算 |
| 2.3.4 剩余寿命的确定 |
| 2.4 相关软件功能及特点 |
| 2.4.1 ABAQUS有限元软件简介 |
| 2.4.2 FRANC3D断裂分析软件简介 |
| 本章小结 |
| 第三章 转K6型摇枕有限元模型的建立与分析 |
| 3.1 摇枕静载试验简介 |
| 3.2 建立摇枕有限元模型 |
| 3.2.1 几何模型简化 |
| 3.2.2 摇枕材料特性 |
| 3.2.3 网格划分 |
| 3.2.4 边界条件及接触设置 |
| 3.3 基于心盘网格划分的加载方式确定 |
| 3.4 轴/面距与摩擦系数的最优组合确定 |
| 3.4.1 轴/面距L=310mm时的摩擦系数对比 |
| 3.4.2 测点网格二次细化 |
| 3.4.3 摩擦系数对比分析 |
| 3.5 对分析结果的验证 |
| 3.5.1 网格疏密变化的影响 |
| 3.5.2 旁承加载有限元计算验证 |
| 3.6 分析总结 |
| 本章小结 |
| 第四章 转K6型摇枕疲劳裂纹扩展分析 |
| 4.1 摇枕疲劳试验简介 |
| 4.1.1 旁承侧滚载荷 |
| 4.1.2 心盘边缘侧滚载荷 |
| 4.1.3 心盘浮沉载荷 |
| 4.2 含裂纹模型的建立和扩展分析 |
| 4.2.1 底部排水孔处插入裂纹并扩展 |
| 4.2.2 侧孔底部插入裂纹并扩展 |
| 4.2.3 底部圆弧过渡处插入裂纹并扩展 |
| 4.3 裂纹扩展结果对比 |
| 4.4 摇枕疲劳试验模拟 |
| 4.4.1 底部排水孔处试验结果对比 |
| 4.4.2 侧孔底部试验结果对比 |
| 4.4.3 端部圆弧过渡处试验结果对比 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu铝合金轧制板材的低周疲劳行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 Al-Zn-Mg-Cu系合金的研究概述 |
| 1.2 Al-Zn-Mg-Cu系合金的合金化 |
| 1.3 Al-Zn-Mg-Cu系合金的热处理 |
| 1.3.1 固溶处理 |
| 1.3.2 时效处理 |
| 1.4 铝合金的织构 |
| 1.4.1 织构的分类 |
| 1.4.2 织构的应用 |
| 1.4.3 织构的检测 |
| 1.5 铝合金的疲劳 |
| 1.5.1 铝合金疲劳研究进展 |
| 1.5.2 疲劳裂纹的演化 |
| 1.5.3 疲劳断裂机理 |
| 1.6 课题研究内容及意义 |
| 第2章 实验材料、设备与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 熔炼、浇铸及成分分析 |
| 2.3.2 轧制处理 |
| 2.3.3 试样的获取 |
| 2.3.4 热处理 |
| 2.3.5 拉伸性能实验 |
| 2.3.6 低周疲劳实验 |
| 2.3.7 电子背散射衍射技术(EBSD)取向分析 |
| 2.3.8 扫描电子显微镜(SEM)观察与分析 |
| 2.3.9 透射电子显微镜(TEM)试样制备及观察与分析 |
| 第3章 实验结果与分析 |
| 3.1 显微组织 |
| 3.2 拉伸性能 |
| 3.3 拉伸断口形貌观察及分析 |
| 3.4 低周疲劳行为 |
| 3.4.1 循环应力响应行为 |
| 3.4.2 低周疲劳寿命行为 |
| 3.4.3 循环应力-应变行为 |
| 3.4.4 滞后能分析 |
| 3.5 疲劳断口形貌观察及分析 |
| 3.6 疲劳变形区微观结构观察及分析 |
| 3.7 讨论 |
| 3.7.1 显微组织 |
| 3.7.2 拉伸性能 |
| 3.7.3 低周疲劳行为 |
| 3.7.4 疲劳断裂行为 |
| 第4章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）Q235B钢材锈蚀疲劳寿命及疲劳机理的试验研究及理论剖析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锈蚀疲劳研究的重要性 |
| 1.1.1 锈蚀疲劳研究背景 |
| 1.1.2 锈蚀疲劳破坏案例 |
| 1.1.3 锈蚀疲劳研究意义 |
| 1.2 Q235B结构钢材锈蚀疲劳问题研究动态 |
| 1.2.1 国外锈蚀疲劳研究现状 |
| 1.2.2 国内锈蚀疲劳研究现状 |
| 1.3 疲劳寿命及裂纹扩展寿命的研究 |
| 1.3.1 疲劳与疲劳寿命 |
| 1.3.2 疲劳裂纹扩展理论 |
| 1.3.3 影响疲劳裂纹扩展速率的因素 |
| 1.3.4 疲劳裂纹扩展规律 |
| 1.3.5 疲劳寿命估算方法 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 Q235B结构钢材疲劳性能研究 |
| 2.1 试验设计 |
| 2.1.1 试件设计 |
| 2.1.2 试验设备及仪表 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.3 常幅疲劳试验数据 |
| 2.4 Q235B结构钢材疲劳模型建立 |
| 2.4.1 完好试件有限元模型 |
| 2.4.2 锈蚀试件有限元模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 建立Q235B结构钢材Paris模型 |
| 3.1 应力强度因子的计算方法 |
| 3.1.1 张开型裂纹应用 |
| 3.1.2 应用XFEM模块求解应力强度因子 |
| 3.1.3 单元应力的外推法 |
| 3.1.4 等效积分区域法 |
| 3.2 应力强度因子的数值算例 |
| 3.3 Q235B钢材Paris疲劳寿命模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Q235B结构钢材锈蚀疲劳破坏机理研究 |
| 4.1 Q235B钢材疲劳断口分析 |
| 4.2 Q235B钢材疲劳破坏机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）变幅载荷下疲劳裂纹扩展分析及监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳裂纹扩展的监测和辨识研究现状 |
| 1.2.2 卷积神经网络研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 变幅载荷下疲劳裂纹扩展过程分析 |
| 2.1 疲劳裂纹扩展基本理论 |
| 2.1.1 疲劳裂纹扩展概念 |
| 2.1.2 载荷次序影响分析 |
| 2.2 变幅载荷疲劳裂纹扩展模型 |
| 2.2.1 Wheeler模型原理 |
| 2.2.2 Huang模型原理与建立 |
| 2.3 变幅载荷下疲劳裂纹扩展过程分析 |
| 2.3.1 单峰超载变幅载荷谱 |
| 2.3.2 多常幅载荷组成变幅载荷谱 |
| 2.3.3 分段加载常幅载荷谱 |
| 2.3.4 飞行载荷谱 |
| 2.3.5 分析小结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 变幅载荷下疲劳裂纹扩展的导波健康监测研究 |
| 3.1 导波SHM基本理论 |
| 3.1.1 导波概述 |
| 3.1.2 基于导波SHM的疲劳裂纹扩展监测方法 |
| 3.2 变幅载荷下疲劳裂纹扩展仿真研究 |
| 3.2.1 仿真设置 |
| 3.2.2 疲劳裂纹扩展结果 |
| 3.2.3 导波SHM结果 |
| 3.3 变幅载荷下疲劳裂纹扩展试验研究 |
| 3.3.1 试验设置 |
| 3.3.2 疲劳裂纹扩展结果 |
| 3.3.3 导波SHM结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 疲劳裂纹扩展的卷积神经网络监测方法研究 |
| 4.1 卷积神经网络基本理论 |
| 4.1.1 卷积神经网络的结构 |
| 4.1.2 卷积神经网络的训练 |
| 4.2 卷积神经网络疲劳裂纹扩展监测方法 |
| 4.2.1 二维损伤特征模式提取 |
| 4.2.2 用于疲劳裂纹扩展监测的卷积神经网络 |
| 4.2.3 基于CNN疲劳裂纹扩展监测的实现流程 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 变幅载荷下疲劳裂纹扩展的监测研究 |
| 5.1 数据预处理和对比方法说明 |
| 5.1.1 数据预处理分析 |
| 5.1.2 常规多项式拟合监测方法 |
| 5.2 仿真模拟中疲劳裂纹扩展监测研究 |
| 5.2.1 不同测试条件下的监测结果 |
| 5.2.2 监测结果小结 |
| 5.3 真实试验中疲劳裂纹扩展监测研究 |
| 5.3.1 不同测试条件下的监测结果 |
| 5.3.2 监测结果小结 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）湿热环境下预应力CFRP加固缺陷钢梁的界面剥离机理及疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 CFRP-钢粘结性能研究 |
| 1.2.2 预应力CFRP加固钢结构研究 |
| 1.2.3 CFRP加固缺陷钢结构的耐久性研究 |
| 1.2.4 CFRP加固钢结构的疲劳性能研究 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 预应力CFRP板加固缺陷钢梁界面剥离理论分析 |
| 2.1 基本假设 |
| 2.2 粘结界面应力分布 |
| 2.2.1 界面应力推导 |
| 2.2.2 预应力加固对界面应力分布的影响 |
| 2.2.3 参数分析 |
| 2.3 钢梁裂纹尖端应力强度因子 |
| 2.3.1 裂纹尖端应力强度因子推导 |
| 2.3.2 预应力加固对裂纹尖端应力强度因子的影响 |
| 2.4 粘结界面能量释放率 |
| 2.4.1 界面能量释放率推导 |
| 2.4.2 预应力加固对界面能量释放率的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 预应力CFRP板加固缺陷钢梁预应力损失研究 |
| 3.1 试验材料与性能 |
| 3.2 预应力试件的制作 |
| 3.2.1 预应力张拉装置 |
| 3.2.2 试件制作过程 |
| 3.2.3 湿热环境老化 |
| 3.3 预应力测量方案 |
| 3.4 预应力损失结果 |
| 3.4.1 CFRP板预应力张拉初始值 |
| 3.4.2 CFRP板预应力放张瞬时变化 |
| 3.4.3 中长期CFRP板预应力变化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 湿热环境下预应力CFRP板加固缺陷钢梁抗弯性能研究 |
| 4.1 试件设计 |
| 4.2 试件湿热环境老化 |
| 4.3 试件加载及测量方案 |
| 4.4 试验结果与分析 |
| 4.4.1 试验现象 |
| 4.4.2 试件的特征参数 |
| 4.4.3 荷载-应变分析 |
| 4.4.4 破坏模式 |
| 4.4.5 CFRP板强度利用率 |
| 4.5 预应力CFRP加固缺陷钢梁的有限元模拟 |
| 4.5.1 有限元模型建立 |
| 4.5.2 有限元模拟结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 超载损伤与湿热环境下预应力CFRP板加固缺陷钢梁抗弯性能研究 |
| 5.1 试件设计 |
| 5.2 试件超载损伤及湿热环境老化 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.3.1 超载疲劳损伤过程 |
| 5.3.2 超载疲劳损伤结果 |
| 5.3.3 静载试验现象 |
| 5.3.4 试件的特征参数 |
| 5.3.5 荷载-应变分析 |
| 5.3.6 破坏模式 |
| 5.3.7 CFRP板强度利用率 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 预应力CFRP板加固缺陷钢梁疲劳性能研究 |
| 6.1 试件设计 |
| 6.2 试件加载及测量方式 |
| 6.3 试验结果及分析 |
| 6.3.1 破坏模式 |
| 6.3.2 疲劳寿命 |
| 6.3.3 疲劳裂纹扩展情况 |
| 6.3.4 疲劳过程中CFRP板的应变发展 |
| 6.3.5 疲劳过程中界面剪应力发展 |
| 6.3.6 刚度变化 |
| 6.4 预应力加固缺陷钢梁的疲劳寿命预测 |
| 6.4.1 S-N曲线及无裂纹寿命预测 |
| 6.4.2 界面裂纹扩展及其寿命预测 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间科研成果 |
| 致谢 |
四、超载疲劳裂纹尖端塑性变形区的研究（论文参考文献）
- [1]含表面裂纹有机玻璃的疲劳与断裂研究[D]. 李业媛. 江南大学, 2021
- [2]考虑厚度效应的裂纹尖端张开应力研究[D]. 陈彦先. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]飞轮储能转子寿命与疲劳断裂分析[D]. 韩金锁. 华北电力大学(北京), 2021
- [4]超载作用下裂纹尖端应力分布有限元分析[J]. 雷贝贝,刘荣伟. 承德石油高等专科学校学报, 2020(04)
- [5]加工硬化对316L不锈钢环境致裂扩展驱动力影响的研究[D]. 杨宏亮. 西安科技大学, 2020
- [6]转K6型货车摇枕疲劳寿命的评价[D]. 李新易. 大连交通大学, 2020(06)
- [7]Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu铝合金轧制板材的低周疲劳行为[D]. 王冠一. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [8]Q235B钢材锈蚀疲劳寿命及疲劳机理的试验研究及理论剖析[D]. 李航宇. 太原理工大学, 2020(07)
- [9]变幅载荷下疲劳裂纹扩展分析及监测研究[D]. 李晓泉. 南京航空航天大学, 2020
- [10]湿热环境下预应力CFRP加固缺陷钢梁的界面剥离机理及疲劳性能研究[D]. 李俊辉. 广东工业大学, 2020(02)