| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-36页 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 | 第17-18页 |
| 1.2 疲劳裂纹扩展速率研究现状 | 第18-30页 |
| 1.2.1 单参数模型及存在的问题 | 第18-20页 |
| 1.2.2 双参数模型(叠加模型,有效应力比模型) | 第20-24页 |
| 1.2.3 闭合模型(有效应力强度因子范围模型) | 第24-28页 |
| 1.2.4 焊接残余应力的影响 | 第28-30页 |
| 1.3 金属材料循环塑性本构模型 | 第30-32页 |
| 1.4 焊接残余应力的有限元计算 | 第32-34页 |
| 1.5 当前研究的不足之处 | 第34-35页 |
| 1.6 本课题的主要研究内容 | 第35-36页 |
| 第2章 高强钢循环粘塑性本构模型研究 | 第36-56页 |
| 2.1 引言 | 第36页 |
| 2.2 循环软化不饱和材料本构研究现状 | 第36-38页 |
| 2.3 10Ni5CrMoV高强钢循环粘塑性特性表征 | 第38-42页 |
| 2.3.1 单调拉伸加载 | 第39页 |
| 2.3.2 应变控制循环加载 | 第39-42页 |
| 2.3.3 应力控制循环加载 | 第42页 |
| 2.4 循环粘塑性本构模型的构建 | 第42-46页 |
| 2.4.1 流动方程 | 第42-43页 |
| 2.4.2 随动硬化准则 | 第43-45页 |
| 2.4.3 各向同性硬化准则 | 第45页 |
| 2.4.4 塑性应变幅值记忆 | 第45-46页 |
| 2.5 所构建本构模型材料参数的确定 | 第46-49页 |
| 2.6 所构建本构模型模拟能力的验证 | 第49-55页 |
| 2.6.1 单调拉伸加载模拟 | 第49页 |
| 2.6.2 应变控制循环加载模拟 | 第49-51页 |
| 2.6.3 棘轮行为模拟 | 第51-53页 |
| 2.6.4 平均应力松弛和应变历史记忆 | 第53-55页 |
| 2.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 第3章 高强钢焊接接头残余应力研究 | 第56-76页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 单道焊残余应力试验测试 | 第56-57页 |
| 3.3 单道焊焊接过程有限元计算模型 | 第57-66页 |
| 3.3.1 热分析模型 | 第58-59页 |
| 3.3.2 力分析模型 | 第59-66页 |
| 3.4 单道焊残余应力有限元计算工况安排 | 第66页 |
| 3.5 单道焊残余应力的实测与有限元计算结果对比 | 第66-70页 |
| 3.5.1 硬度分布验证相分布 | 第66页 |
| 3.5.2 材料本构模型的影响 | 第66-69页 |
| 3.5.3 固态相变和屈服强度改变的影响 | 第69-70页 |
| 3.6 多层多道焊的应用 | 第70-75页 |
| 3.6.1 焊接过程与有限元建模 | 第71-73页 |
| 3.6.2 计算与实测结果的对比 | 第73-75页 |
| 3.7 本章小结 | 第75-76页 |
| 第4章 Ⅰ型加载下高强钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为 | 第76-94页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 CT试样疲劳裂纹扩展速率试验 | 第76-79页 |
| 4.2.1 材料和试样 | 第76-77页 |
| 4.2.2 疲劳裂纹扩展速率测试 | 第77-79页 |
| 4.2.3 组织表征和断口分析 | 第79页 |
| 4.3 10Ni5CrMoV高强钢焊接接头疲劳裂纹扩展规律 | 第79-86页 |
| 4.3.1 母材与焊缝的组织和力学性能 | 第79-81页 |
| 4.3.2 母材与焊缝的裂纹扩展速率 | 第81-83页 |
| 4.3.3 裂纹闭合的测试结果 | 第83-84页 |
| 4.3.4 母材与焊缝试样典型疲劳断口形貌 | 第84-86页 |
| 4.4 组织对焊接接头疲劳裂纹扩展速率的影响 | 第86-88页 |
| 4.4.1 组织对裂纹闭合的影响 | 第86-87页 |
| 4.4.2 组织对裂纹扩展速率的影响 | 第87-88页 |
| 4.5 焊接残余应力影响的初步分析 | 第88-89页 |
| 4.6 疲劳裂纹扩展轨迹图 | 第89-91页 |
| 4.7 应力比效应的归一化 | 第91-92页 |
| 4.8 本章小结 | 第92-94页 |
| 第5章 复合加载高强钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为 | 第94-112页 |
| 5.1 引言 | 第94页 |
| 5.2 CTS试样疲劳裂纹扩展速率测试 | 第94-96页 |
| 5.2.1 材料和试样 | 第94-95页 |
| 5.2.2 Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹扩展速率测试 | 第95-96页 |
| 5.3 外载应力强度因子的计算 | 第96-98页 |
| 5.4 Ⅰ-Ⅱ型复合加载下10Ni5CrMoV高强钢扩展速率 | 第98-104页 |
| 5.4.1 扩展方向 | 第98-100页 |
| 5.4.2 有效应力强度因子的定义 | 第100页 |
| 5.4.3 焊接残余应力对裂纹闭合的影响 | 第100-104页 |
| 5.4.4 裂纹扩展速率 | 第104页 |
| 5.5 现有Ⅰ-Ⅱ型裂纹扩展驱动力公式不足的分析 | 第104-105页 |
| 5.6 复合加载疲劳裂纹扩展新驱动力的提出 | 第105-107页 |
| 5.7 Ⅰ-Ⅱ型复合加载疲劳断口分析 | 第107-109页 |
| 5.8 试样厚度对疲劳裂纹扩展速率的影响 | 第109-110页 |
| 5.9 本章小结 | 第110-112页 |
| 第6章 焊接残余应力对疲劳裂纹扩展速率影响的量化研究 | 第112-143页 |
| 6.1 引言 | 第112页 |
| 6.2 “弹性重分布”与“塑性重分布” | 第112-113页 |
| 6.3 含焊接残余应力MT试样疲劳裂纹扩展速率试验 | 第113-115页 |
| 6.3.1 MT试样疲劳裂纹扩展速率测试 | 第113-114页 |
| 6.3.2 疲劳裂纹扩展过程中焊接残余应力的重分布试验 | 第114-115页 |
| 6.4 焊接残余应力重分布的试验结果与有限元模拟及分析 | 第115-119页 |
| 6.4.1 焊接残余应力重分布的试验测试结果 | 第115页 |
| 6.4.2 焊接残余应力重分布的有限元模拟 | 第115-119页 |
| 6.5 焊接残余应力引起的应力强度因子Kres的计算 | 第119-126页 |
| 6.5.1 “弹性重分布”下的Kres的计算 | 第119-124页 |
| 6.5.2 考虑“塑性重分布”后Kres的计算 | 第124-126页 |
| 6.6 残余应力下塑性诱发裂纹闭合的有限元计算 | 第126-133页 |
| 6.6.1 模型的建立和参数的选择 | 第126-128页 |
| 6.6.2 计算结果和分析 | 第128-133页 |
| 6.7 焊接残余应力对疲劳裂纹扩展影响的量化分析 | 第133-139页 |
| 6.7.1 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验测试结果 | 第134页 |
| 6.7.2 采用叠加法的预测结果 | 第134-137页 |
| 6.7.3 采用闭合法的预测结果 | 第137-139页 |
| 6.8 采用提出的有效驱动力模型的预测结果 | 第139-140页 |
| 6.9 讨论 | 第140-141页 |
| 6.10 本章小结 | 第141-143页 |
| 结论 | 第143-145页 |
| 本文的主要创新点 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-160页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第160-162页 |
| 致谢 | 第162-163页 |
| 个人简历 | 第163页 |
