裂纹演变问题的非局部模型研究

发布时间：2022-11-05 18:14

　　多部位损伤（MSD,Multiple Site Damage）问题的提出起源于1988年Aloha事故,多裂纹的连通造成了蒙皮结构的破坏。此后,人们发现该问题普遍存在于飞机、火车、桥梁等工程结构中。疲劳裂纹的存在削弱了结构损伤容限特性,严重影响了其使用寿命。因此,需要精确的结构健康检测技术来对结构演变趋势进行预测分析,以保证结构在设计寿命内的安全性和可靠性,并节约成本。针对机身蒙皮结构疲劳裂纹特征,重点研究了一种基于非局部模型的毗域动力学裂纹演变模型。主要研究内容有:第一,非局部模型方程的建立。首先介绍了故障预测与健康管理领域的研究现状,针对实际的工程需要,引入了毗域动力学的非局部理论,这是研究的理论基础。然后针对传统微分方法在处理不连续现象的困难,从非局部的角度对不连续现象进行重新定义,通过构建粒子间的非局部作用力函数,建立关于非局部模型的积分方程,避免了裂纹处导数不存在的奇异性。第二,对机身蒙皮结构疲劳裂纹的仿真。针对含孔机身蒙皮结构的多部位损伤问题,对裂纹演变问题的非局部模型方程进行离散化,给出了二维机身蒙皮结构在载荷作用下的孔边疲劳裂纹扩展的计算格式,通过编程得到机身蒙皮结构的... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 断裂问题简介
    1.2 研究背景与意义
        1.2.1 数据驱动的智能预测模型
        1.2.2 数学物理的机理模型
    1.3 论文的主要工作
第2章 非局部模型
    2.1 非局部模型
        2.1.1 非局部模型的来源
        2.1.2 多尺度粗化
        2.1.3 非局部算子
    2.2 毗域动力学方法
        2.2.1 毗域动力学基本理论
        2.2.2 态型毗域动力学
    2.3 非局部样条函数
    2.4 本章小结
第3章 机身蒙皮疲劳裂纹仿真
    3.1 确定方程及定解条件
    3.2 构建离散格式
    3.3 算法流程图
    3.4 可视化
        3.4.1 单孔疲劳裂纹演化仿真
        3.4.2 双孔疲劳裂纹演化仿真
        3.4.3 多孔疲劳裂纹演化仿真
    3.5 本章小结
第4章 机身蒙皮疲劳裂纹仿真改进
    4.1 改进模型
        4.1.1 层流理论
        4.1.2 改进仿真
    4.2 基于扩展有限元方法的裂纹扩展模拟
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]高温蠕变下表面多裂纹扩展行为[J]. 郭威,赵雷,徐连勇,韩永典.  焊接学报. 2019(08)
[2]椭圆孔边任意长度双裂纹复合型应力强度因子复变函数解[J]. 祝青钰,周锐.  机械强度. 2019(04)
[3]部分裂纹面受力情形下无限大板孔边双裂纹的张开位移研究[J]. 祝青钰,宋博,曾照洋.  机械强度. 2019(03)
[4]滚动轴承接触疲劳内部裂纹扩展有限元分析[J]. 谢俊杰,柳小勤,伍星,王之海.  机械科学与技术. 2020(03)
[5]疲劳多裂纹扩展的常规态型近场动力学分析[J]. 赵树力,余音,徐武.  哈尔滨工业大学学报. 2019(04)
[6]非局部弹性理论概述及在当代材料背景下的一些进展[J]. 王林娟,徐吉峰,王建祥.  力学季刊. 2019(01)
[7]加权光滑折返插值法[J]. 贺颖,常锦才.  中国科技论文. 2018(24)
[8]受电弓模态分析及上臂杆疲劳裂纹萌生寿命预测[J]. 周素霞,徐鹏,孙锐,赵兴晗,郭子豪,卢术娟.  中国科技论文. 2018(22)
[9]交通信号支撑结构疲劳裂纹扩展有限元分析[J]. 王综轶,ZHANG Yun-feng,王元清,杜新喜,袁焕鑫.  工程力学. 2018(09)
[10]多孔多裂纹平板的疲劳裂纹扩展试验与分析方法[J]. 李政鸿,徐武,张晓晶,余音.  航空学报. 2018(07)

博士论文
[1]多元样条的力学意义与自适应数据分析的某些研究[D]. 常锦才.大连理工大学 2008



本文编号：3703087