| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-8页 |
| 1 引言 | 第8-17页 |
| 1．1 问题提出 | 第8-10页 |
| 1．2 研究意义 | 第10-12页 |
| 1．3 国内外研究状况 | 第12-14页 |
| 1．4 本文主要研究思路、主要内容及创新点 | 第14-17页 |
| 1．4．1 本文主要研究思路 | 第14页 |
| 1．4．2 主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1．4．3 主要创新点 | 第15-17页 |
| 2 断裂力学理论及在钻柱失效分析中的应用 | 第17-53页 |
| 2．1 断裂力学三类裂纹与钻柱受力状态相关性 | 第18-19页 |
| 2．2 断裂力学理论基础 | 第19-38页 |
| 2．2．1 线性弹性裂缝前端应力 | 第19-27页 |
| 2．2．1．1 裂缝顶端附近应力场 | 第19-21页 |
| 2．2．1．2 应力场强度因子和断裂判据 | 第21-22页 |
| 2．2．1．3 应力强度因子K_I | 第22页 |
| 2．2．1．4 临界应力场强度因子K_(IC) | 第22-27页 |
| 2．2．2 塑性区修正 | 第27-30页 |
| 2．2．3 裂缝扩展的能量判据 | 第30-32页 |
| 2．2．3．1 裂缝扩展阻力 | 第30-31页 |
| 2．2．3．2 裂缝扩展的动力 | 第31-32页 |
| 2．2．3．3 G_I与K_I关系 | 第32页 |
| 2．2．4 弹塑性裂缝前端应力应变场 | 第32-34页 |
| 2．2．5 J控制裂纹扩展和J控制裂纹扩展条件 | 第34-38页 |
| 2．2．5．1 J控制裂纹扩展 | 第34-35页 |
| 2．2．5．2 J控制裂纹扩展条件 | 第35-36页 |
| 2．2．5．3 J积分方法分析裂缝扩展及稳定性 | 第36-37页 |
| 2．2．5．4 裂缝扩展驱动力J积分工程估算法 | 第37-38页 |
| 2．3 断裂力学在钻柱失效中应用 | 第38-53页 |
| 2．3．1 钻柱裂纹成因分析 | 第40-45页 |
| 2．3．2 钻柱失效形式 | 第45-48页 |
| 2．3．2．1 钻柱构件失效模式与材料韧性 | 第46-48页 |
| 2．3．3 钻柱构件安全韧性判据 | 第48-53页 |
| 2．3．3．1 钻柱构件断裂韧性与夏比冲击韧性的相关性 | 第49-50页 |
| 2．3．3．2 钻柱构件的韧性要求 | 第50-53页 |
| 3 波对裂缝扩展的影响 | 第53-71页 |
| 3．1 裂纹对弹性波的散射 | 第53-55页 |
| 3．2 P波与SV波的裂纹的相互作用 | 第55-65页 |
| 3．3 SH波与裂纹的相互作用 | 第65-71页 |
| 4 动态断裂力学研究 | 第71-92页 |
| 4．1 裂缝在管柱中扩展特征 | 第71-74页 |
| 4．1．1 钻柱裂纹扩展特点及影响因素 | 第72-74页 |
| 4．1．1．1 裂纹扩展速率 | 第72页 |
| 4．1．1．2 应力强度因子的影响 | 第72页 |
| 4．1．1．3 转速的影响 | 第72-73页 |
| 4．1．1．4 过载峰的影响 | 第73-74页 |
| 4．2 动态效应 | 第74-75页 |
| 4．2．1 加载速率与裂缝运动速度 | 第74-75页 |
| 4．3 裂缝的动态起始扩展 | 第75-92页 |
| 4．3．1 半无限裂纹 | 第75-79页 |
| 4．3．2 有限尺寸裂缝 | 第79-86页 |
| 4．3．3 动态断裂的计算 | 第86-92页 |
| 4．3．3．1 动态应力强度因子和静态应力强度因子间的关系 | 第87-88页 |
| 4．3．3．2 动态断裂韧性K_(ID)与静态断裂韧性K_(IC)间的近似关系 | 第88-89页 |
| 4．3．3．3 动态断裂的剩余强度条件 | 第89-92页 |
| 5 动态断裂测试研究 | 第92-106页 |
| 5．1 现有标准断裂韧性的研究 | 第92-96页 |
| 5．1．1 自行设计动态断裂韧性测试冲击试验台 | 第95-96页 |
| 5．2 试验方案简介 | 第96-97页 |
| 5．3 试验设备研制及原理 | 第97-99页 |
| 5．4 试验结果与分析 | 第99-105页 |
| 5．4．1 试验现象观察 | 第99页 |
| 5．4．2 断口分析 | 第99-101页 |
| 5．4．3 试验结果 | 第101-103页 |
| 5．4．4 试验结果分析 | 第103-105页 |
| 5．4．5 后续研究工作 | 第105页 |
| 5．5 小结 | 第105-106页 |
| 6 结论与建议 | 第106-108页 |
| 6．1 结论 | 第106-107页 |
| 6．2 建议 | 第107-108页 |
| 致谢 | 第108-109页 |
| 参考文献 | 第109-114页 |
