| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 自增强技术简介 | 第13-15页 |
| 1.2.1 自增强技术的原理 | 第13-14页 |
| 1.2.2 自增强技术的优点 | 第14页 |
| 1.2.3 自增强处理的方法 | 第14-15页 |
| 1.3 泵头体自增强技术的国内外研究现状分析 | 第15-22页 |
| 1.3.1 自增强容器材料的弹塑性本构关系研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3.2 泵头体最佳自增强压力的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3.3 残余应力对泵头体疲劳裂纹的影响研究现状 | 第19-21页 |
| 1.3.4 自增强对疲劳寿命影响的实验研究现状 | 第21-22页 |
| 1.4 本论文研究内容 | 第22-24页 |
| 1.4.1 基于混合硬化本构模型的自增强残余应力分析 | 第22页 |
| 1.4.2 泵头体最佳自增强压力分析 | 第22-23页 |
| 1.4.3 自增强泵头体疲劳寿命分析与试验研究 | 第23页 |
| 1.4.4 自增强残余应力对泵头体疲劳裂纹的影响 | 第23-24页 |
| 第2章 基于混合硬化本构模型的自增强残余应力分析 | 第24-54页 |
| 2.1 问题的提出 | 第24页 |
| 2.2 混合硬化弹塑性本构模型及算法 | 第24-39页 |
| 2.2.1 各向同性弹性本构关系 | 第25-26页 |
| 2.2.2 经典弹塑性本构关系 | 第26-33页 |
| 2.2.3 混合硬化弹塑性本构关系模型的建立 | 第33-35页 |
| 2.2.4 混合硬化弹塑性本构模型的应力和刚度矩阵更新算法 | 第35-38页 |
| 2.2.5 基于隐式计算的混合硬化弹塑性本构模型计算流程 | 第38-39页 |
| 2.3 混合硬化本构模型UMAT的可靠性验证 | 第39-41页 |
| 2.4 混合硬化弹塑性本构模型算法的实验验证 | 第41-53页 |
| 2.4.1 材料拉伸试验 | 第41-45页 |
| 2.4.2 材料性能参数的处理 | 第45页 |
| 2.4.3 有限元分析与实验测试结果对比 | 第45-49页 |
| 2.4.4 等向强化系数对自增强残余应力的影响规律 | 第49-53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第3章 泵头体最佳自增强压力研究 | 第54-83页 |
| 3.1 泵头体内腔工作载荷分析 | 第54-58页 |
| 3.1.1 压裂泵柱塞运动规律分析 | 第54-56页 |
| 3.1.2 压裂泵内腔介质压力分析 | 第56-57页 |
| 3.1.3 压裂泵的流量脉动分析 | 第57-58页 |
| 3.2 泵头体失效模式分析 | 第58-61页 |
| 3.3 基于等效应力幅的最佳自增强压力 | 第61-62页 |
| 3.4 考虑残余应力的多轴临界面疲劳分析方法 | 第62-74页 |
| 3.4.1 多轴疲劳裂纹萌生与扩展 | 第62-63页 |
| 3.4.2 多轴疲劳损伤破坏准则 | 第63-65页 |
| 3.4.3 多轴临界面的确定 | 第65-67页 |
| 3.4.4 基于多轴临界面法的疲劳损伤参量选取 | 第67-69页 |
| 3.4.5 基于多轴临界面法的疲劳寿命分析 | 第69-74页 |
| 3.5 超高压泵头体最佳自增强压力分析 | 第74-82页 |
| 3.5.1 泵头体模型分析 | 第74-75页 |
| 3.5.2 工作载荷下的泵头体有限元分析 | 第75页 |
| 3.5.3 泵头体液压自增强处理过程 | 第75-76页 |
| 3.5.4 泵头体最大自增强压力的确定方法 | 第76-77页 |
| 3.5.5 基于静强度的最佳自增强压力确定方法 | 第77-78页 |
| 3.5.6 基于多轴临界面法的泵头体最佳自增强压力确定方法 | 第78-82页 |
| 3.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 第4章 自增强泵头体疲劳寿命分析与试验研究 | 第83-114页 |
| 4.1 超高压泵头体疲劳分析方法 | 第83-84页 |
| 4.2 泵头体材料S-N曲线估计方法 | 第84-85页 |
| 4.3 泵头体材料S-N曲线试验测试 | 第85-92页 |
| 4.3.1 试验设备 | 第85-87页 |
| 4.3.2 材料力学性能指标 | 第87页 |
| 4.3.3 试样预处理 | 第87页 |
| 4.3.4 常规疲劳试验步骤 | 第87-92页 |
| 4.4 泵头体材料P-S-N疲劳曲线测试 | 第92-100页 |
| 4.4.1 基于S-N曲线的P-S-N曲线最大似然法求解 | 第92-98页 |
| 4.4.2 泵头体材料P-S-N曲线试验测试 | 第98-100页 |
| 4.5 含缺.圆环自增强疲劳寿命理论分析与试验测试 | 第100-107页 |
| 4.5.1 残余应力的影响 | 第101-102页 |
| 4.5.2 含缺.圆环自增强疲劳寿命数值计算 | 第102-104页 |
| 4.5.3 含缺.圆环对顶压疲劳试验研究 | 第104-107页 |
| 4.6 考虑残余应力的泵头体自增强疲劳寿命分析 | 第107-112页 |
| 4.6.1 泵头体弹塑性分析 | 第107-108页 |
| 4.6.2 疲劳寿命分析中应力分量的选择 | 第108-109页 |
| 4.6.3 泵头体疲劳寿命分析 | 第109-111页 |
| 4.6.4 自增强残余应力松弛对疲劳寿命的影响 | 第111-112页 |
| 4.7 本章小结 | 第112-114页 |
| 第5章 自增强残余应力对泵头体疲劳裂纹的影响 | 第114-128页 |
| 5.1 残余压应力对裂纹萌生的影响 | 第114-121页 |
| 5.1.1 疲劳裂纹起始寿命表达式 | 第114-116页 |
| 5.1.2 疲劳裂纹起始抗力系数 | 第116-117页 |
| 5.1.3 疲劳裂纹起始门槛值 | 第117页 |
| 5.1.4 金属材料疲劳裂纹起始寿命的估算方法 | 第117-118页 |
| 5.1.5 自增强残余应力对泵头体疲劳裂纹起始寿命的影响分析 | 第118-121页 |
| 5.2 残余压应力对裂纹扩展的影响 | 第121-127页 |
| 5.2.1 疲劳裂纹扩展的一般规律 | 第121-123页 |
| 5.2.2 残余压应力对泵头体裂纹扩展速率的影响 | 第123-127页 |
| 5.3 本章小结 | 第127-128页 |
| 第6章 结论与展望 | 第128-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 参考文献 | 第131-142页 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 | 第142-144页 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第144-145页 |
| 论文主要创新点 | 第145页 |
