基于细观力学的高强度油套管钢环境断裂模拟研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 研究目的意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 材料宏观力学性能研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 材料细观力学性能研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2.1 材料细观力学概述 | 第12页 |
| 1.2.2.2 基于细观力学的相关研究 | 第12-14页 |
| 1.3 研究内容及路线 | 第14-16页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第14-15页 |
| 1.3.2 研究路线 | 第15-16页 |
| 第2章 高强度钢宏观力学性能实验 | 第16-35页 |
| 2.1 拉伸力学性能实验研究 | 第16-20页 |
| 2.1.1 实验原理 | 第16-17页 |
| 2.1.2 实验方法 | 第17-18页 |
| 2.1.3 实验结果及分析 | 第18-20页 |
| 2.2 微观分析实验研究 | 第20-26页 |
| 2.2.1 断口扫描电镜分析实验 | 第20-21页 |
| 2.2.2 高强度钢中夹杂物分析实验 | 第21-26页 |
| 2.3 高强度钢氢脆实验 | 第26-30页 |
| 2.3.1 H_2S环境中钢的腐蚀机理 | 第26-27页 |
| 2.3.2 实验方法 | 第27-28页 |
| 2.3.3 实验结果 | 第28-30页 |
| 2.4 高强度钢SSC实验 | 第30-34页 |
| 2.4.1 实验方法 | 第30-32页 |
| 2.4.2 实验结果 | 第32-34页 |
| 2.5 小结 | 第34-35页 |
| 第3章 微裂纹细观力学有限元分析 | 第35-53页 |
| 3.1 金属材料细观力学分析方法 | 第35-38页 |
| 3.1.1 金属材料的多重尺度 | 第35页 |
| 3.1.2 细观力学分析方法 | 第35-38页 |
| 3.2 建立代表性体积单元RVE | 第38-39页 |
| 3.2.1 几何模型建立与参数 | 第38-39页 |
| 3.2.2 边界条件的处理 | 第39页 |
| 3.3 单一微裂纹细观力学有限元分析 | 第39-49页 |
| 3.3.1 单向受拉细观力学有限元分析 | 第39-45页 |
| 3.3.1.1 有限元模型的建立 | 第39-40页 |
| 3.3.1.2 细观有限元计算结果 | 第40-42页 |
| 3.3.1.3 微裂纹长度分析 | 第42-44页 |
| 3.3.1.4 微裂纹倾角分析 | 第44-45页 |
| 3.3.2 含氢压微裂纹细观力学有限元分析 | 第45-49页 |
| 3.3.2.1 氢压计算模型 | 第45-46页 |
| 3.3.2.2 有限元模型建立 | 第46-47页 |
| 3.3.2.3 有限元计算结果 | 第47-49页 |
| 3.4 多个微裂纹细观力学有限元分析 | 第49-52页 |
| 3.4.1 有限元模型建立 | 第49页 |
| 3.4.2 有限元计算结果 | 第49-52页 |
| 3.4.2.1 应力分布 | 第50-51页 |
| 3.4.2.2 均匀化应力应变曲线 | 第51-52页 |
| 3.5 小结 | 第52-53页 |
| 第4章 夹杂细观力学有限元分析 | 第53-64页 |
| 4.1 夹杂问题等效方法 | 第53-54页 |
| 4.2 单向受拉细观力学有限元分析 | 第54-63页 |
| 4.2.1 单一椭圆形夹杂细观力学有限元分析 | 第54-58页 |
| 4.2.1.1 有限元模型的建立 | 第54-55页 |
| 4.2.1.2 细观有限元计算结果分析 | 第55-58页 |
| 4.2.2 夹杂物椭圆率分析 | 第58-60页 |
| 4.2.3 多个夹杂细观力学有限元分析 | 第60-63页 |
| 4.2.3.1 有限元模型的建立 | 第60页 |
| 4.2.3.2 有限元分析结果 | 第60-63页 |
| 4.3 小结 | 第63-64页 |
| 第5章 含微裂纹高强度钢断裂模拟研究 | 第64-77页 |
| 5.1 扩展有限元力学理论与计算方法 | 第64-66页 |
| 5.1.1 XFEM位移模式的构造 | 第64-65页 |
| 5.1.2 XFEM离散方程的建立 | 第65-66页 |
| 5.2 断裂力学基本理论 | 第66-70页 |
| 5.2.1 裂纹的基本类型 | 第66-67页 |
| 5.2.2 断裂判断依据 | 第67-70页 |
| 5.2.2.1 应力强度因子 | 第67-68页 |
| 5.2.2.2 系统势能释放率 | 第68-69页 |
| 5.2.2.3 J积分 | 第69-70页 |
| 5.3 单向受拉细观有限元断裂模拟研究 | 第70-76页 |
| 5.3.1 模型的建立 | 第70页 |
| 5.3.2 细观有限元计算结果分析 | 第70-76页 |
| 5.3.2.1 裂纹扩展过程分析 | 第70-74页 |
| 5.3.2.2 裂纹扩展对材料性能的影响 | 第74-76页 |
| 5.4 小结 | 第76-77页 |
| 第6章 结论和建议 | 第77-79页 |
| 6.1 结论 | 第77-78页 |
| 6.2 建议 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
