金属材料内裂纹愈合过程的物理模拟与计算机模拟
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 引言 | 第12-14页 |
| 1 研究背景与研究方案 | 第14-37页 |
| ·裂纹愈合研究文献调研 | 第14-17页 |
| ·金属材料内裂纹愈合研究进展 | 第17-33页 |
| ·20MnMo 钢内裂纹高温愈合现象的发现 | 第17-18页 |
| ·金属材料内裂纹试样制备技术的研究现状 | 第18-21页 |
| ·金属材料内部裂纹愈合方法的研究现状 | 第21-23页 |
| ·愈合效果的检测方法 | 第23-24页 |
| ·内裂纹愈合过程形态演化研究现状 | 第24-25页 |
| ·愈合控制因素研究现状 | 第25-26页 |
| ·裂纹愈合过程的分子动力学模拟研究现状 | 第26-29页 |
| ·裂纹愈合应用技术研究 | 第29-33页 |
| ·研究方案 | 第33-37页 |
| ·研究内容 | 第33-35页 |
| ·创新点及解决的关键问题 | 第35-36页 |
| ·技术路线 | 第36-37页 |
| 2 内裂纹愈合物理模拟试样制备技术研究 | 第37-52页 |
| ·平板撞击试样制备技术研究 | 第37-40页 |
| ·平板撞击试样的设计与制造 | 第38-39页 |
| ·平板撞击试样内部层裂区域观察 | 第39-40页 |
| ·钻孔压缩试样制备技术研究 | 第40-52页 |
| ·钻孔压缩试样的设计与制造 | 第40-43页 |
| ·钻孔压缩试样内裂纹形态的SEM 观察 | 第43-49页 |
| ·孔洞闭合过程的实验研究 | 第49-50页 |
| ·内裂纹特征尺寸统计 | 第50-52页 |
| 3 平板撞击试样内裂纹愈合过程的原位动态观察 | 第52-67页 |
| ·观察实验的实施 | 第52-55页 |
| ·实验主要设备 | 第52-53页 |
| ·高温观察试样的制备 | 第53页 |
| ·实验方法 | 第53-55页 |
| ·原位动态观察结果与分析 | 第55-64页 |
| ·层裂棱边的钝化及边界的规则化 | 第55页 |
| ·晶界凹沟“自身平复”及孔洞愈合现象 | 第55-60页 |
| ·愈合孔洞的扫描电镜观察 | 第60-64页 |
| ·孔洞愈合过程分析 | 第64-67页 |
| ·孔洞棱边钝化及其边界圆形化过程 | 第64-66页 |
| ·孔洞填充过程 | 第66-67页 |
| 4 钻孔压缩试样内裂纹愈合过程的实验研究 | 第67-103页 |
| ·实验方案 | 第67-68页 |
| ·试样剖分面上愈合区域的组织、形态观察 | 第68-87页 |
| ·愈合区域的低倍组织 | 第69页 |
| ·愈合区域的高倍组织观察与愈合形态观察 | 第69-80页 |
| ·愈合区域的精细组织 | 第80-87页 |
| ·试样愈合区的X 射线能谱分析 | 第87-92页 |
| ·纯铁 | 第87-88页 |
| ·20 钢 | 第88-89页 |
| ·16Mn | 第89-91页 |
| ·45 钢 | 第91-92页 |
| ·愈合试样的显微硬度分析 | 第92-96页 |
| ·愈合形态演化过程的扩散热力学分析 | 第96-103页 |
| ·局部界面的弓出及接触 | 第97-100页 |
| ·界面孔洞的形成及球形化 | 第100-101页 |
| ·界面消失和球形孔洞缩小 | 第101-103页 |
| 5 内裂纹愈合形态的分子动力学模拟 | 第103-117页 |
| ·分子动力学(MD)模拟基础 | 第103-107页 |
| ·蛙跳法 | 第104页 |
| ·边界条件 | 第104-105页 |
| ·势函数 | 第105-107页 |
| ·单晶体中心贯穿裂纹愈合形态演化过程的模拟分析 | 第107-117页 |
| ·计算过程 | 第107-108页 |
| ·计算模拟结果 | 第108-117页 |
| 6 内裂纹闭合过程数值模拟 | 第117-134页 |
| ·弹塑性有限元列式及其ANSYS 实现 | 第117-123页 |
| ·弹塑性有限元列式 | 第117-120页 |
| ·弹塑性变形有限元分析的ANSYS 实现 | 第120-123页 |
| ·有限元模型建立及模拟 | 第123-125页 |
| ·模拟结果分析 | 第125-134页 |
| ·温度场的分布 | 第125页 |
| ·孔洞闭合过程 | 第125-133页 |
| ·闭合过程中孔洞附近的应力 | 第133-134页 |
| 7 描述内裂纹愈合过程的内变量及其演化趋势分析 | 第134-142页 |
| ·裂纹愈合内变量的提出 | 第134-135页 |
| ·裂纹愈合过程的热力学条件 | 第135-137页 |
| ·裂纹愈合内变量定义形式的确定 | 第137-138页 |
| ·裂纹愈合内变量的演化趋势 | 第138-142页 |
| 结论 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-152页 |
| 在学研究成果 | 第152-154页 |
| 致谢 | 第154页 |
