三维裂纹尖端的应力场分布研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第9-12页 |
| 1.1.1 压力容器中裂纹的危害 | 第9-10页 |
| 1.1.2 管道中的裂纹危害 | 第10-11页 |
| 1.1.3 本课题的研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 裂纹尖端场的研究状况 | 第12-13页 |
| 1.3 课题主要内容及研究方法 | 第13-15页 |
| 第二章 断裂力学理论方法 | 第15-23页 |
| 2.1 断裂力学概述 | 第15-17页 |
| 2.1.1 断裂理论的研究进程 | 第15-16页 |
| 2.1.2 裂纹扩展中的断裂力学 | 第16-17页 |
| 2.2 裂纹的分类 | 第17-18页 |
| 2.3 裂纹尖端的应力和位移场 | 第18-19页 |
| 2.4 应力强度因子 | 第19-20页 |
| 2.5 J积分理论 | 第20-22页 |
| 2.6 本章小结 | 第22-23页 |
| 第三章 裂纹问题中的分形方法 | 第23-33页 |
| 3.1 分形理论发展概述 | 第23-25页 |
| 3.1.1 国内外研究进程 | 第23-24页 |
| 3.1.2 裂纹扩展中的分形理论 | 第24-25页 |
| 3.2 分形的主要特性 | 第25-28页 |
| 3.2.1 分形的自相似性 | 第25-26页 |
| 3.2.2 分形的维数 | 第26-28页 |
| 3.3 裂纹参数的分维表达式 | 第28-30页 |
| 3.3.1 分形裂纹长度计算式 | 第28-29页 |
| 3.3.2 分形裂纹的Koch构造式 | 第29-30页 |
| 3.4 分形裂纹尖端的应力场表达式 | 第30-31页 |
| 3.5 本章小结 | 第31-33页 |
| 第四章 裂纹问题中的有限元法 | 第33-51页 |
| 4.1 有限元方法概述 | 第33-35页 |
| 4.1.1 有限元法及软件简介 | 第33-34页 |
| 4.1.2 裂纹问题中有限元的应用 | 第34-35页 |
| 4.2 有限元模拟方法验证 | 第35-41页 |
| 4.2.1 表面裂纹应力强度因子计算 | 第36-38页 |
| 4.2.2 几何模型及相关参数 | 第38-39页 |
| 4.2.3 边界条件 | 第39页 |
| 4.2.4 单元选取和网格划分 | 第39-40页 |
| 4.2.5 模拟结果及理论分析验证 | 第40-41页 |
| 4.3 应力强度因子的影响因素 | 第41-48页 |
| 4.3.1 不同的网格单元划分方式 | 第43-46页 |
| 4.3.2 不同的载荷大小 | 第46-48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-51页 |
| 第五章 含裂纹筒体的计算分析 | 第51-81页 |
| 5.1 含裂纹筒体概况 | 第51-53页 |
| 5.1.1 几何模型 | 第51-53页 |
| 5.1.2 设计参数 | 第53页 |
| 5.2 有限元模型的建立 | 第53-54页 |
| 5.2.1 三维模型 | 第53-54页 |
| 5.2.2 边界条件 | 第54页 |
| 5.2.3 网格划分 | 第54页 |
| 5.3 计算模型的验证算例 | 第54-57页 |
| 5.3.1 筒体应力的计算 | 第54-55页 |
| 5.3.2 模拟结果 | 第55-57页 |
| 5.3.3 结果验证 | 第57页 |
| 5.4 含裂纹筒体模拟结果 | 第57-62页 |
| 5.4.1 裂纹尖端应力应变云图 | 第57-60页 |
| 5.4.2 裂纹尖端最大等效应力S_(max) | 第60-61页 |
| 5.4.3 裂纹尖端附近应力场分布 | 第61-62页 |
| 5.5 不同条件下应力场分布变化 | 第62-64页 |
| 5.6 应力强度因子的求解 | 第64-68页 |
| 5.7 应力强度因子的影响因素 | 第68-72页 |
| 5.7.1 不同内压p的影响 | 第68-69页 |
| 5.7.2 不同相对深度a/t的影响 | 第69-70页 |
| 5.7.3 不同壁厚比K的影响 | 第70-71页 |
| 5.7.4 不同形状比a/c的影响 | 第71-72页 |
| 5.8 J积分的求解及分析 | 第72-80页 |
| 5.9 本章小结 | 第80-81页 |
| 第六章 结论与展望 | 第81-83页 |
| 6.1 结论 | 第81-82页 |
| 6.2 展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-89页 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 | 第89-91页 |
| 致谢 | 第91页 |
