多过载作用下Q345R疲劳裂纹扩展行为研究
本文关键词:多过载作用下Q345R疲劳裂纹扩展行为研究 出处:《浙江工业大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 多过载 疲劳裂纹扩展 过载交互作用 修正Wheeler模型 损伤模型
【摘要】:工程构件在实际服役过程中常承受复杂的疲劳载荷,疲劳循环中时有过载情况。不同的过载形式对材料疲劳裂纹扩展的影响不尽相同,因此,研究多过载作用下疲劳裂纹扩展行为具有较大的学术价值和工程意义。本文针对Q345R材料,通过试验研究和数值模拟的方法,进行多过载作用下疲劳裂纹扩展行为的研究工作,具体研究内容和结论如下:(1)采用Q345R材料标准紧凑拉伸试样,在保持应力比、过载位置和过载比不变的情况下,在两个过载作用下,随着过载间距增加,迟滞效应先增加后减小;过载间距循环数是单一过载迟滞循环数的一半时,迟滞效应最明显。在多过载作用下,由于过载之间相互作用,过载间距比较小时,前一个过载的迟滞阶段会被下一个过载的影响区覆盖;增加过载间距,过载后出现迟滞阶段。(2)运用不含过载交互作用参数和含过载交互作用参数的修正Wheeler模型预测两个过载作用下的疲劳裂纹扩展行为,对比两个模型的预测结果,含过载交互作用参数模型预测结果与试验结果能更好的吻合。采用两个修正Wheeler模型预测多个过载作用下裂纹扩展行为,过载间距较小时,前两个或者多个过载与后一个过载均会产生交互作用,使得预测结果与试验结果存在差距。(3)运用基于累积损伤裂纹扩展模型预测两个过载作用下疲劳裂纹扩展行为,预测结果与试验结果吻合。接着采用该模型预测多个过载作用下疲劳裂纹扩展行为,并与含过载交互作用参数的修正Wheeler模型预测结果进行比较,结果显示:损伤模型比修正Wheeler模型能更好地预测多个过载作用下裂纹扩展行为,验证了该模型预测多过载作用下裂纹扩展行为的正确性。
[Abstract]:Engineering components often bear complex fatigue loads in the actual service process, and there is overload in the fatigue cycle. Different forms of overload have different effects on fatigue crack growth of materials, therefore. It is of great academic value and engineering significance to study the fatigue crack growth behavior under multiple overload. In this paper, the method of experimental study and numerical simulation is used to study Q345R material. The fatigue crack propagation behavior under multiple overload is studied. The concrete contents and conclusions are as follows: 1) the Q345R standard compact tensile specimen is used to maintain the stress ratio. Under the condition of constant overload position and overload ratio, the hysteresis effect increases first and then decreases with the increase of overload spacing. The hysteresis effect is the most obvious when the cycle number of overload spacing is half of that of single overload hysteresis cycle. Under the action of multiple overload, the overload spacing is smaller because of the interaction between overload and overload. The hysteresis phase of the previous overload will be covered by the influence area of the next overload; Increase overload spacing. The modified Wheeler model with no overload interaction parameters and overload interaction parameters is used to predict the fatigue crack growth behavior. Compared with the prediction results of the two models, the prediction results of the model with overload interaction parameters are in better agreement with the experimental results. Two modified Wheeler models are used to predict the crack growth behavior under multiple overload. When the overload spacing is small, the first two or more overloads interact with the latter. The results show that there is a gap between the predicted results and the experimental results. (3) based on the cumulative damage crack propagation model, the fatigue crack growth behavior under two overload loads is predicted. The prediction results are in agreement with the experimental results. Then the fatigue crack growth behavior under multiple overload is predicted by the model and compared with the modified Wheeler model with overload interaction parameters. The results show that the damage model is better than the modified Wheeler model in predicting the crack growth behavior under multiple overload, and the correctness of the model is verified.
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG142.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 冯晓曾,刘北兴,刘巧红;热处理参数对高碳钢疲劳裂纹扩展的影响[J];机械工程材料;1985年03期
2 黄淑莉,胡志忠;显微组织对中碳钢疲劳裂纹扩展的影响[J];机械工程材料;1986年05期
3 W.A.Van Der Sluys;王崇斌;;反应堆压力容器钢在轻水堆冷却水中的疲劳裂纹扩展性能评述[J];锅炉技术;1987年05期
4 张平生,刘军海,苏启生,蔡和平;扫描电镜直接观察疲劳裂纹扩展[J];分析测试通报;1990年06期
5 刘建新,涂小慧,鄢文彬,涂铭旌;两种低合金高强度钢的低温疲劳裂纹扩展行为研究[J];机械工程材料;1991年01期
6 刘建新,涂小慧,胡志忠,鄢文彬,涂铭旌;两种低合金高强度钢的低温疲劳裂纹扩展机制及疲劳机制图[J];机械工程材料;1992年04期
7 徐建国,H.W.Liu;铝合金疲劳裂纹扩展过程中夹杂物影响的量化分析[J];浙江大学学报(自然科学版);1993年04期
8 冯力军,尹志华,干苏,赵亚莉,张懋炯,陈思懿;聚甲基丙烯酸甲酯疲劳裂纹扩展的研究[J];高分子材料科学与工程;2000年06期
9 张海泉,张彦华,李刘合,马翔生;力学失配对电子束焊接接头疲劳裂纹扩展行为的影响[J];焊接学报;2000年03期
10 刘鹏飞,陶伟明,郭乙木;纤维桥连疲劳裂纹扩展的首次穿越扩散过程模型[J];复合材料学报;2004年04期
相关会议论文 前10条
1 许杨剑;袁荒;;利用扩展有限元法对准脆性材料中的混合型疲劳裂纹扩展进行分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 王娜;王建国;王红缨;;基于Ⅰ-Ⅲ复合型疲劳裂纹扩展的研究[A];全国MTS岩土混凝土试验研讨会论文集[C];2009年
3 许忠勇;强群;;疲劳裂纹扩展力学理论研究(Ⅱ)——实验验证[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
4 陈龙;蔡力勋;黄学伟;;一种研究材料疲劳裂纹扩展特性的数值模拟方法及其应用[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
5 赵兴华;包陈;蔡力勋;;含径向裂纹小尺寸管件的疲劳裂纹扩展试验方法[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
6 王娜;王建国;;基于Ⅰ-Ⅲ复合型疲劳裂纹扩展的研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
7 许忠勇;王利君;余和存;;疲劳裂纹扩展的影响因素分析[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
8 葛森;李仲;肖迎春;刘国强;;频率对铝合金腐蚀疲劳裂纹扩展的影响[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年
9 李仲;葛森;张积广;肖迎春;吕国志;;多处损伤铝合金加筋板的疲劳裂纹扩展研究[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年
10 张国滨;袁荒;;基于粘聚力模型的镍基合金的蠕变-疲劳裂纹扩展数值模拟[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
相关博士学位论文 前10条
1 白士刚;玻璃纤维增强铝合金层合板疲劳裂纹扩展的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
2 吕绪明;核电站主管道材料的疲劳行为及LBB评定研究[D];北京科技大学;2016年
3 杜彦楠;NiCrMoV转子钢焊接接头近门槛值区疲劳裂纹扩展行为研究[D];华东理工大学;2015年
4 何文涛;船体结构疲劳裂纹扩展及其可靠性分析直接计算法研究[D];华中科技大学;2015年
5 宗亮;基于断裂力学的钢桥疲劳裂纹扩展与寿命评估方法研究[D];清华大学;2015年
6 石凯凯;循环与准静态裂纹扩展的理论和测试方法[D];西南交通大学;2015年
7 马鹏辉;高锰奥氏体TWIP钢的循环变形及疲劳裂纹扩展行为研究[D];燕山大学;2016年
8 马磊;铁、镍及镍基合金疲劳断裂行为的原子模拟[D];湖南大学;2015年
9 宋欣;压载荷对铝合金疲劳裂纹扩展影响的有限元建模及实验研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
10 衣振华;疲劳裂纹扩展研究及在装载机横梁寿命估算中的应用[D];山东大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 赵兴华;用于C250钢的疲劳试验方法研究[D];西南交通大学;2015年
2 郭红霞;基于声发射技术的轮轴疲劳裂纹扩展规律研究[D];北京交通大学;2016年
3 卫朝阳;基于红外热像法的4003铁素体不锈钢及其焊接接头疲劳裂纹扩展行为研究[D];太原理工大学;2016年
4 刘中祥;大跨钢桥疲劳裂纹扩展的数值模拟研究[D];东南大学;2015年
5 吴彦杰;钢轨疲劳裂纹扩展特性研究[D];石家庄铁道大学;2016年
6 海蓉;基于小波方法求解含裂纹结构可靠度[D];宁夏大学;2016年
7 费文杰;胶粘疲劳裂纹扩展特性研究[D];湖南大学;2016年
8 杨翔宁;加筋壁板疲劳裂纹扩展过程模拟与寿命研究[D];南京航空航天大学;2016年
9 孙骁晓;循环载荷作用下混凝土疲劳裂纹扩展的数值模拟[D];东南大学;2016年
10 俞进涛;天然橡胶疲劳失效机理研究[D];南昌航空大学;2016年
,本文编号:1358201
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1358201.html