疲劳裂纹扩展新理论基本假定的分析与研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:oxen777
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
疲劳裂纹扩展及其扩展速率的研究具有重要的理论价值和广泛的工程应用背景,特别是随机载荷下疲劳裂纹扩展问题。   许忠勇在上个世纪90年代提出了考虑惯性效应的疲劳裂纹扩展新理论,并在随后的研究中得到了等幅对称、非对称、随机载荷下疲劳裂纹扩展方程、扩展速率方程,用国内的试验数据对理论进行验证,在理论上似乎能自成体系。本文在上述研究的基础上,对新理论的基本假定进行了新的研究,研究内容及结果主要有如下方面:   (1)惯性效应系数m的提出是该理论的核心内容,该理论中假定m只与Ka相关,本文则扩展到考察是否与Km也相关。研究结果表明m只与Ka相关,从另一个侧面再一次证明了新理论关于m的假定的正确性。   (2)起裂角概念的提出及其线性假定是新理论的重要内容,本文通过提出绝对循环次数的概念,使起裂角可按绝对循环次数取其级数展开的任意项,且结果唯一。研究结果表明取二次项后与试验结果能更好地吻合。这一结果提高了新理论中裂纹扩展方程与试验数据的拟合精度而具有重要意义。   (3)提出了在疲劳裂纹扩展研究中用无穷大板应力强度因子表达式取代各种条件下的应力强度因子表达式的设想。本文研究结果表明用无穷大板应力强度因子表达式取代CCT试件应力强度因子表达式对试验数据的拟合精度没有实质性的影响。   (4)随机载荷作用下疲劳裂纹扩展的研究是疲劳裂纹扩展问题中的最具应用价值的,也是最为困难的。新理论通过积分中值定理证明了任一随机谱块载荷作用下的疲劳裂纹扩展问题均等效于一个等幅非对称载荷下的疲劳裂纹扩展问题,所不同的是其应力幅值mσa须通过试验数据拟合得出。本文通过对裂纹扩展方程的分析发现mσa在扩展方程中是连在一起的一个量,且在拟合过程中是一个常数,这一发现使得可以用等幅非对称载荷下的裂纹扩展方程直接取代随机谱块载荷作用下的裂纹扩展方程而不增加拟合过程的待定参数。本文用无穷大板应力强度因子及起裂角的二次展开项对各种随机谱块载荷下CCT试件的试验数据进行拟合,拟合效果良好。   本文还对后续研究提出了建议与展望。  
其他文献
数字100品牌互联网影响力评价指数是对传统品牌影响力评价模型进行优化整合后,加入品牌信息传播渗透了、信任度和企业领袖影响了的全新品牌影响力评价模型,对品牌在互联网传
样条有限元法是一种高效的数值计算方法,它具有解析与数值的双重特性,连续性强,精度高,待定未知量少等优点。对于像带钢这样区域规则的弹性结构,样条有限元方法比普通有限元更加方
液/固界面存在的滑移现象一个世纪以来备受关注。近期的实验发现其滑移长度可达到微米量级。疏水表面的微纳米粗糙结构会导致超疏水现象,大幅度增大滑移。传统的连续介质理论
学位
磁流体饱和多孔弹性介质的力学特性研究,在地质学和地球物理学中具有重要作用,其瞬态响应特性对分析磁弹性波在湿土及海底岩体中的传播问题具有重要意义。本文主要研究此类介质
微流控芯片通常也称作微全分析系统(μ-TAS)或称作芯片实验室。它是微机电系统(MEMS)、生物、医学、分析化学、微流体力学等多学科交叉的新兴的研究领域,并已经开始应用于生命
学位
随着人类空间活动的不断增加,与传统的一次性飞行器相比,亚轨道飞行器由于发射成本低、高速飞行、可重复使用、能够在低空执行多任务等优点,得到了越来越广泛的关注。其中,末端能
学位
本文针对大型工业回转窑的支撑系统(托轮、轮带和挡轮)的力学行为和断裂失效问题展开理论分析与数值仿真,获得若干有意义的结果。 全面研究回转窑支撑系统载荷及各组件之间
浸入边界法(Immersed Boundary Method)是计算流体力学中求解具有复杂、移动边界流动问题的一类有效途径,该方法在笛卡尔坐标系上离散求解流体控制方程,并通过在控制方程中添加
学位
轻型直流输电克服了常规直流输电的固有缺陷,具有提高交流系统稳定性、降低系统损耗、事故后快速恢复、便于电力交易等功能。换流器的主电路拓扑关系到系统的运行特性和电压、
血栓形成(thrombosis)是多种血管阻塞性疾病的重要病理学过程,其结果导致局部组织的缺血性坏死,严重危害人类身体健康。血小板在受伤血管壁表面的滚动粘附过程是血栓形成的重要环