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铸钢件非对称环形焊缝残余应力分析与断裂性能研究

摘要第5-7页
ABSTRACT第7-8页
第一章 绪论第13-29页
    1.1 课题来源第13页
    1.2 研究背景及意义第13-15页
        1.2.1 课题背景第13-14页
        1.2.2 研究意义第14-15页
    1.3 计算焊接力学研究第15-20页
        1.3.1 焊接热力效应第15-18页
        1.3.2 焊接数值理论研究第18-20页
    1.4 非对称环形焊缝焊接应力与变形研究第20-26页
        1.4.1 环形对接焊缝残余应力与变形研究第20-22页
        1.4.2 异种钢材环形焊缝残余应力场研究第22-23页
        1.4.3 环形截面钢管焊接结构疲劳性能研究第23-24页
        1.4.4 铸钢件环形焊缝结构疲劳性能研究第24-26页
    1.5 主要研究内容及技术路线第26-29页
        1.5.1 主要内容第26-27页
        1.5.2 研究方法及技术路线第27-29页
第二章 焊接数值模拟技术与非等厚板对接焊缝焊接应力场研究第29-51页
    2.1 引言第29-30页
    2.2 焊接数值分析理论第30-41页
        2.2.1 焊接热传导分析第30-32页
        2.2.2 焊接热源模型第32-35页
        2.2.3 焊缝材料填充技术研究第35-37页
        2.2.4 焊接应力与变形场分析第37-39页
        2.2.5 焊缝金属相变研究第39-41页
    2.3 焊接数值分析模型验证第41-43页
    2.4 焊缝几何模型及材料属性第43-44页
    2.5 数值结果分析与讨论第44-50页
        2.5.1 焊接温度场第44-46页
        2.5.2 焊接残余应力场第46-50页
    2.6 本章小结第50-51页
第三章 异种钢材环形多道焊缝残余应力与焊接工艺研究第51-69页
    3.1 引言第51-52页
    3.2 焊接数值模型验证第52-54页
    3.3 异种钢焊缝结构几何模型及材料参数第54-58页
        3.3.1 焊缝结构有限元模型第54-56页
        3.3.2 焊件材料性能参数第56-58页
    3.4 数值结果讨论与分析第58-60页
    3.5 焊接工艺技术研究第60-67页
        3.5.1 拘束条件下焊接应力分析第60-62页
        3.5.2 焊接次序影响分析第62-67页
    3.6 本章小结第67-69页
第四章 铸钢件环形对接焊缝残余应力分布与形成机制研究第69-91页
    4.1 引言第69-70页
    4.2 工程背景第70-72页
    4.3 材料热力学性能参数第72-76页
        4.3.1 热物理参数第72-75页
        4.3.2 力学性能参数第75-76页
    4.4 铸钢件环形焊缝数值模型第76-77页
        4.4.1 焊缝结构有限元几何模型第76-77页
        4.4.2 焊接工艺及技术参数第77页
    4.5 数值结果分析与讨论第77-82页
        4.5.1 焊接温度场分析第77-78页
        4.5.2 焊接残余应力场分析第78-82页
    4.6 焊缝接头结构设计分析第82-86页
        4.6.1 焊缝结构数值模型第82-83页
        4.6.2 残余应力场分析与讨论第83-86页
    4.7 焊缝坡口几何结构分析第86-89页
        4.7.1 焊缝坡口设计数值模型第86-87页
        4.7.2 残余应力场分析第87-89页
    4.8 本章小结第89-91页
第五章 焊缝热影响区固态相变行为与焊接多场耦合技术研究第91-117页
    5.1 引言第91-92页
    5.2 焊接温度场计算理论第92-94页
    5.3 相变动力学理论第94-96页
        5.3.1 焊接冶金现象第94-95页
        5.3.2 加热阶段相变动力学模型第95页
        5.3.3 冷却阶段相变动力学模型第95-96页
    5.4 焊接应力场计算理论第96-99页
        5.4.1 热膨胀应变模型第97页
        5.4.2 相变膨胀应变模型第97-99页
        5.4.3 相变塑性应变模型第99页
        5.4.4 相变潜热模型第99页
    5.5 焊接多场耦合计算分析程序第99-101页
    5.6 焊缝及热影响区金相组织分析第101-109页
        5.6.1 焊缝几何模型第101-102页
        5.6.2 材料及相变动力学模型第102-104页
        5.6.3 数值结果与讨论第104-109页
    5.7 相变潜热影响分析第109-111页
    5.8 固态相变力学行为分析第111-115页
        5.8.1 焊缝几何结构数值模型第111-112页
        5.8.2 数值结果讨论与分析第112-115页
    5.9 本章小结第115-117页
第六章 铸钢件环形焊缝内表面裂纹扩展与残余应力影响研究第117-129页
    6.1 引言第117页
    6.2 环形截面铸钢件焊缝模型第117-119页
    6.3 焊缝内表面裂纹应力强度因子分析第119-121页
    6.4 残余应力及对裂纹扩展影响第121-127页
        6.4.1 焊接数值分析第121页
        6.4.2 焊接温度场与应力场讨论第121-124页
        6.4.3 裂纹扩展及残余应力场影响第124-127页
    6.5 本章小结第127-129页
第七章 总结与展望第129-133页
    7.1 研究与总结第129-131页
    7.2 主要创新性工作与结论第131页
    7.3 不足与展望第131-133页
附录第133-135页
参考文献第135-147页
致谢第147-149页
攻读博士学位期间发表论文名录第149页

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