| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-31页 |
| ·课题来源 | 第15页 |
| ·课题背景及研究意义 | 第15-23页 |
| ·桅杆结构概况 | 第15-18页 |
| ·桅杆结构破坏实例 | 第18-22页 |
| ·课题研究的目的及意义 | 第22-23页 |
| ·与课题有关的国内外研究现状 | 第23-29页 |
| ·随机脉动风速时程模拟研究概况 | 第23-25页 |
| ·桅杆结构动力特性及随机风振响应研究概况 | 第25-26页 |
| ·结构风振疲劳研究概况 | 第26-27页 |
| ·断裂力学及三维疲劳裂纹研究概况 | 第27-29页 |
| ·本文的主要工作 | 第29-31页 |
| 第2章 桅杆结构风荷载模拟 | 第31-50页 |
| ·引言 | 第31页 |
| ·风荷载基本特性 | 第31-39页 |
| ·平均风基本特性 | 第32-33页 |
| ·脉动风自相关函数与自功率谱密度函数 | 第33-34页 |
| ·脉动风互相关函数、互功率谱密度函数与相干函数 | 第34-35页 |
| ·风速、风向分布玫瑰图 | 第35-37页 |
| ·标准高度处平均风速概率分布特征 | 第37-39页 |
| ·风模拟方法 | 第39-43页 |
| ·谐波叠加法 | 第40-41页 |
| ·线性滤波法 | 第41-42页 |
| ·基于FFT改进谐波叠加法 | 第42-43页 |
| ·其他方法 | 第43页 |
| ·风模拟算例 | 第43-49页 |
| ·桅杆结构脉动风速模拟 | 第44-45页 |
| ·模拟风速相关函数图及功率谱比较 | 第45-47页 |
| ·桅杆结构顺风向脉动风荷载计算 | 第47-49页 |
| ·本章小结 | 第49-50页 |
| 第3章 桅杆结构时域内非线性动力响应分析 | 第50-69页 |
| ·引言 | 第50-51页 |
| ·桅杆结构概述 | 第51-53页 |
| ·桅杆结构工程实例 | 第51-52页 |
| ·桅杆结构非线性特性 | 第52页 |
| ·桅杆结构动力特性 | 第52-53页 |
| ·桅杆结构有限元分析理论 | 第53-59页 |
| ·桅杆结构非线性计算模型 | 第53-54页 |
| ·空间杆单元刚度矩阵 | 第54-55页 |
| ·空间梁单元刚度矩阵 | 第55-57页 |
| ·建立桅杆结构有限元模型 | 第57-59页 |
| ·桅杆结构时域内非线性响应求解 | 第59-63页 |
| ·桅杆结非线性静力平衡方程 | 第59页 |
| ·自由振动及频率、振型的计算 | 第59-61页 |
| ·桅杆结构顺风向动力响应时域内求解 | 第61-63页 |
| ·桅杆结构动力非线性响应分析 | 第63-68页 |
| ·时域内桅杆结构动力响应 | 第63-66页 |
| ·桅杆结构动力响应频谱分析 | 第66-68页 |
| ·桅杆结构不同风向下风振响应研究 | 第68页 |
| ·本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 桅杆结构拉耳疲劳裂纹萌生寿命估算 | 第69-94页 |
| ·引言 | 第69页 |
| ·桅杆结构纤绳连接拉耳局部有限元模型 | 第69-72页 |
| ·纤绳连接拉耳受力概述 | 第69-70页 |
| ·纤绳连接拉耳局部构造 | 第70页 |
| ·纤绳连接拉耳局部有限元模型 | 第70-72页 |
| ·多轴疲劳临界面法 | 第72-76页 |
| ·多轴疲劳临界损伤平面的确定 | 第72-74页 |
| ·基于临界面法的多轴疲劳损伤参量 | 第74-75页 |
| ·裂纹萌生寿命估算 | 第75-76页 |
| ·桅杆拉耳多轴疲劳临界损伤平面的确定 | 第76-83页 |
| ·纤绳平面内、外夹角变化 | 第76-78页 |
| ·疲劳危险点应变状态 | 第78-82页 |
| ·桅杆结构拉耳临界损伤面计算 | 第82-83页 |
| ·桅杆拉耳多轴疲劳损伤参量计算 | 第83-88页 |
| ·临界面剪应变、正应变时程 | 第83-85页 |
| ·多轴疲劳双重雨流计数 | 第85-87页 |
| ·拉耳多轴疲劳损伤参量计算 | 第87-88页 |
| ·桅杆结构拉耳疲劳裂纹萌生寿命估算 | 第88-92页 |
| ·疲劳应变寿命曲线 | 第88-90页 |
| ·高周疲劳裂纹萌生寿命估算公式 | 第90-91页 |
| ·疲劳累积损伤与疲劳寿命计算 | 第91-92页 |
| ·本章小结 | 第92-94页 |
| 第5章 三维裂纹有限元建模与应力强度因子求解 | 第94-115页 |
| ·引言 | 第94-95页 |
| ·三维裂纹概述 | 第95-100页 |
| ·裂纹的分类 | 第95-96页 |
| ·裂纹尖端的应力场和位移场 | 第96-99页 |
| ·裂尖应力强度因子一般表达式 | 第99-100页 |
| ·三维裂纹ANSYS有限元建模 | 第100-107页 |
| ·奇异性单元裂尖奇异性论证 | 第100-101页 |
| ·三维奇异性单元及裂尖单元布置 | 第101-103页 |
| ·三维裂纹面形状评定方法 | 第103页 |
| ·三维裂纹实体建模 | 第103-107页 |
| ·三维裂纹应力强度因子有限元计算验证 | 第107-113页 |
| ·中心表面裂纹应力强度因子NEWMAN & RAJU经验公式 | 第108-109页 |
| ·中心表面裂纹前缘各点处应力强度因子计算 | 第109-111页 |
| ·孔边裂纹应力强度因子NEWMAN & RAJU经验公式 | 第111-113页 |
| ·孔边角裂纹前缘各点处应力强度因子计算 | 第113页 |
| ·本章小结 | 第113-115页 |
| 第6章 桅杆结构拉耳任意形状孔边裂纹SIF计算 | 第115-131页 |
| ·引言 | 第115-116页 |
| ·含孔边裂纹拉耳有限元仿真 | 第116-119页 |
| ·含孔边裂纹拉耳局部有限元模型 | 第116-117页 |
| ·荷载与位移边界条件 | 第117-118页 |
| ·有限元求解结果后处理计算 | 第118-119页 |
| ·拉耳给定形状孔边裂纹应力强度因子计算 | 第119-125页 |
| ·裂纹扩展模型 | 第119-120页 |
| ·不同形状裂纹应力强度因子计算 | 第120-125页 |
| ·拉耳任意形状孔边裂纹应力强度因子计算 | 第125-130页 |
| ·无因次应力强度因子数据多项式拟合 | 第125-128页 |
| ·双参数拉格朗日插值 | 第128-129页 |
| ·任意形状应力强度因子计算与检验 | 第129-130页 |
| ·本章小结 | 第130-131页 |
| 第7章 拉耳疲劳裂纹扩展特性与扩展寿命预测 | 第131-154页 |
| ·引言 | 第131页 |
| ·材料断裂韧性与断裂判据 | 第131-134页 |
| ·材料的断裂韧性 | 第131-132页 |
| ·材料断裂韧性的影响因素 | 第132-134页 |
| ·材料断裂判据 | 第134页 |
| ·裂纹扩展速率相关理论 | 第134-137页 |
| ·裂纹扩展速率曲线 | 第134-135页 |
| ·裂纹扩展理论门槛值 | 第135-136页 |
| ·几种裂纹扩展速率公式 | 第136-137页 |
| ·桅杆拉耳孔边裂纹扩展形状特性分析 | 第137-142页 |
| ·混合裂纹扩展模式 | 第137-138页 |
| ·考虑闭合效应的裂纹扩展公式 | 第138-139页 |
| ·孔边裂纹扩展形状变化特性分析 | 第139-142页 |
| ·随机载荷下拉耳孔边裂纹扩展寿命估算 | 第142-153页 |
| ·裂纹扩展寿命逐循环估算方法 | 第142-143页 |
| ·随机疲劳载荷循环计数处理 | 第143-145页 |
| ·疲劳裂纹扩展基本材料参数 | 第145-146页 |
| ·下层拉耳孔边裂纹扩展寿命计算 | 第146-149页 |
| ·上层拉耳孔边裂纹扩展寿命计算 | 第149-153页 |
| ·本章小结 | 第153-154页 |
| 第8章 总结与展望 | 第154-157页 |
| ·全文总结 | 第154-155页 |
| ·工作展望 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-165页 |
| 作者在攻读博士学位期间发表和完成的论文 | 第165-166页 |
| 作者攻读博士学位期间参与的研究项目 | 第166-167页 |
| 致谢 | 第167页 |