| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 焦炭塔的工况特点及其失效形式 | 第9-10页 |
| 1.2 疲劳问题概述 | 第10-11页 |
| 1.2.1 疲劳破坏 | 第10页 |
| 1.2.2 疲劳的分类 | 第10-11页 |
| 1.2.3 热机械疲劳 | 第11页 |
| 1.3 高温强度理论及其应用 | 第11-12页 |
| 1.4 课题来源及本文的研究内容 | 第12-13页 |
| 1.5 技术难点及创新 | 第13-14页 |
| 2 焦炭塔工作过程的模拟计算 | 第14-31页 |
| 2.1 焦炭塔的结构尺寸 | 第14页 |
| 2.2 有限元模型的建立 | 第14-16页 |
| 2.3 模型计算用参数 | 第16-18页 |
| 2.4 耦合场分析的实现 | 第18-19页 |
| 2.5 温度场计算结果分析 | 第19-21页 |
| 2.5.1 进油阶段温度场计算结果分析 | 第19-20页 |
| 2.5.2 进水阶段温度场计算结果分析 | 第20-21页 |
| 2.6 应力、应变场计算结果分析 | 第21-26页 |
| 2.6.1 进油阶段应力、应变场结算结果分析 | 第21-23页 |
| 2.6.2 进水阶段应力、应变场计算结果分析 | 第23-26页 |
| 2.7 焦炭塔失效原因分析及防止措施 | 第26-31页 |
| 2.7.1 焦炭塔塔体鼓凸变形的原因 | 第26-28页 |
| 2.7.2 焦炭塔焊缝产生裂纹的原因 | 第28-29页 |
| 2.7.3 焦炭塔失效防止措施 | 第29-31页 |
| 3 复杂应力状态下低周热机械疲劳试验内容和结果 | 第31-40页 |
| 3.1 试验材料及试验设备 | 第31-33页 |
| 3.1.1 试验材料 | 第31页 |
| 3.1.2 试样形状和尺寸 | 第31-33页 |
| 3.1.3 试验设备 | 第33页 |
| 3.2 试验条件 | 第33-35页 |
| 3.2.1 载荷控制方式 | 第33-34页 |
| 3.2.2 循环波形的选择 | 第34页 |
| 3.2.3 试验环境及温度的选择和控制 | 第34-35页 |
| 3.3 试验内容和试验结果 | 第35-40页 |
| 3.3.1 单拉曲线的测定 | 第35页 |
| 3.3.2 循环应力、应变曲线 | 第35-36页 |
| 3.3.3 热机械疲劳总寿命试验 | 第36-37页 |
| 3.3.4 疲劳裂纹扩展试验 | 第37-40页 |
| 4 有限元数值分析和计算结果 | 第40-51页 |
| 4.1 引言 | 第40页 |
| 4.2 力学模型与材料常数 | 第40-43页 |
| 4.3 试样的有限元模型 | 第43-46页 |
| 4.3.1 圆柱形缺口试样的有限元模型 | 第43-44页 |
| 4.3.2 带预裂纹试样的有限元模型 | 第44-46页 |
| 4.4 圆柱缺口试样的计算结果 | 第46-49页 |
| 4.4.1 危险点的判别 | 第46页 |
| 4.4.2 危险点应力及应变的计算结果 | 第46-49页 |
| 4.5 带预裂纹试样的计算结果 | 第49-51页 |
| 5 复杂应力状态下热机械疲劳总寿命的评价 | 第51-63页 |
| 5.1 疲劳破坏的过程与寿命评价方法 | 第51-52页 |
| 5.1.1 疲劳破坏过程 | 第51页 |
| 5.1.2 疲劳寿命评价方法 | 第51-52页 |
| 5.2 复杂应力状态下疲劳寿命评价的基本思想和内容 | 第52-56页 |
| 5.2.1 基本思想 | 第52-53页 |
| 5.2.2 强度理论 | 第53-55页 |
| 5.2.3 Von Mises当量应力、应变的计算 | 第55-56页 |
| 5.3 当量应变范围评价复杂应力状态下热机械疲劳寿命的依据 | 第56页 |
| 5.4 材料热机械疲劳总寿命的当量应变范围评价 | 第56-61页 |
| 5.5 材料热机械疲劳总寿命的当量塑性应变能密度范围评价 | 第61-62页 |
| 5.6 焦炭塔剩余寿命预测 | 第62-63页 |
| 6 复杂应力状态下热机械疲劳裂纹扩展规律 | 第63-71页 |
| 6.1 疲劳裂纹扩展规律评价法概述 | 第63-65页 |
| 6.1.1 研究裂纹扩展规律的目的 | 第63页 |
| 6.1.2 疲劳裂纹扩展规律的研究内容 | 第63页 |
| 6.1.3 描述疲劳裂纹扩展规律的主要力学参数 | 第63-65页 |
| 6.2 J积分范围的计算方法 | 第65-68页 |
| 6.2.1 J积分的定义及其求法 | 第65-66页 |
| 6.2.2 在ANSYS中计算轴对称裂纹的J积分 | 第66-68页 |
| 6.3 热机械疲劳裂纹扩展规律 | 第68-71页 |
| 7 结论 | 第71-74页 |
| 7.1 主要工作 | 第71页 |
| 7.2 焦炭塔失效防止措施 | 第71-72页 |
| 7.3 焦炭塔剩余寿命预测 | 第72页 |
| 7.4 裂纹扩展寿命预测 | 第72-73页 |
| 7.5 后续工作 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-76页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
