新高强钢潜艇结构疲劳裂纹扩展寿命研究

发布时间：2017-05-20 11:00

  本文关键词：新高强钢潜艇结构疲劳裂纹扩展寿命研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 潜艇凸锥柱结合壳焊缝处不仅处于高应力区，同时还受到应力集中和焊接残余应力等因素的影响，是潜艇结构发生疲劳破坏的最敏感部位。凸锥柱结合壳焊缝处不可避免的存在着初始缺陷，在外载荷等的作用下进行扩展，所以其疲劳扩展寿命是潜艇结构的疲劳寿命。 采用断裂力学方法估算潜艇结构的疲劳扩展寿命时，除了需要考虑压应力、应力集中、残余应力、周向应力、平均应力和裂纹闭合效应的影响，还要确定初始缺陷的尺度。本文从探伤检测仪器灵敏度的下限、工程上萌生阶段的定义、焊缝的评级标准、探伤缺陷的统计分布等多个方面对焊趾处的初始缺陷做了分析。针对新的潜艇用980钢的焊接工艺特点，，给出用于潜艇疲劳扩展寿命估算的初始裂纹尺度。 针对921钢潜艇1／2比尺模型，分别采用三种方法计算分析并与实验结果进行比较，进一步完善了用断裂力学研究潜艇结构疲劳扩展寿命的方法，为现行的《潜艇结构设计计算规则》中关于疲劳强度条款的修订提供了依据。
【关键词】：潜艇 高强钢 疲劳扩展寿命 焊趾
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：U674
【目录】：

• 第1章 绪论8-13
• 1．1 引言8
• 1．2 潜艇疲劳问题研究概述8-10
• 1．3 疲劳裂纹扩展寿命研究概述10-11
• 1．4 论文工作要点11-12
• 1．4．1 潜艇疲劳扩展寿命计算时的初始裂纹11-12
• 1．4．2 潜艇锥柱结合壳表面裂纹疲劳寿命估算12
• 1．5 本文的目的和意义12-13
• 第2章 潜艇锥柱结合壳表面裂纹疲劳寿命估算13-28
• 2．1 应力强度因子的选取13-17
• 2．1．1 Kobayshi应力强度因子14-15
• 2．1．2 Newman-Raju应力强度因子15-16
• 2．1．3 工程上的Newman-Raju应力强度因子16-17
• 2．2 应力强度因子的修正17-25
• 2．2．1 压应力的作用影响和处理17-18
• 2．2．2 应力集中的影响和处理18-20
• 2．2．3 残余应力影响的处理20-22
• 2．2．4 周向应力的影响22-25
• 2．3 裂纹扩展速率25-27
• 2．3．1 裂纹扩展规律25-27
• 2．3．2 裂纹扩展寿命27
• 2．4 本章小结27-28
• 第3章 潜艇疲劳扩展寿命计算时的初始裂纹28-45
• 3．1 概述28-29
• 3．2 潜艇的焊接缺陷29-30
• 3．2．1 焊接缺陷的定义29
• 3．2．2 焊接缺陷的分类29-30
• 3．2．3 缺陷影响30
• 3．3 焊接缺陷的评定30-32
• 3．3．1 对接环接头无损探伤要求31
• 3．3．2 焊缝质量评定标准31-32
• 3．4 焊接缺陷的处理方法32-34
• 3．5 潜艇锥柱结合壳焊缝焊趾处初始裂纹确定34-43
• 3．5．1 无损探伤检测精度方法确定初始裂纹34-35
• 3．5．2 工程方法确定初始裂纹35-38
• 3．5．3 根据焊接标准确定初始裂纹大小38-40
• 3．5．4 统计方法确定初始裂纹40-43
• 3．6 综合评定43-44
• 3．7 本章小结44-45
• 第4章 表面裂纹疲劳寿命的计算研究和试验验证45-52
• 4．1 凸锥柱结合壳在结合边处的应力45-47
• 4．2 理论计算与模型试验的比较47-51
• 4．2．1 模型试验47-49
• 4．2．2 理论计算49-51
• 4．3 本章小结51-52
• 结论52-53
• 参考文献53-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果58-59
• 致谢59-60
• 附录A60-62
• 附录B62

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 陈家旺;罗广恩;李良碧;王自力;;冲击载荷下含表面裂纹潜艇典型结构的动态断裂研究[J];船舶力学;2012年04期

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中国重要会议论文全文数据库 前1条

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本文编号：381393