船用球扁钢焊接节点疲劳裂纹扩展的仿真方法研究
| 中文摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 相关研究现状及进展 | 第11-16页 |
| 1.2.1 双自由度模型 | 第11-13页 |
| 1.2.2 多自由度模型 | 第13-16页 |
| 1.3 全尺度模型疲劳试验 | 第16-17页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 基于FEM多自由度模型研究 | 第19-37页 |
| 2.1 裂纹扩展基本理论 | 第19-21页 |
| 2.2 裂纹扩展的FEM | 第21-27页 |
| 2.2.1 FE模型的单元类型 | 第22-24页 |
| 2.2.2 裂纹扩展模型 | 第24-26页 |
| 2.2.3 裂纹扩展过程的数值模拟 | 第26-27页 |
| 2.3 基于FEM的裂纹扩展仿真的实现 | 第27-32页 |
| 2.3.1 关于FRANC3D | 第27-28页 |
| 2.3.2 裂纹扩展的步长及方向 | 第28-30页 |
| 2.3.3 多自由度模型 | 第30-32页 |
| 2.4 基于FEM的裂纹扩展仿真计算实例 | 第32-36页 |
| 2.4.1 SEN试件 | 第32-34页 |
| 2.4.2 CCP试件 | 第34-35页 |
| 2.4.3 含半圆形中心裂纹平板 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 基于XFEM的裂纹扩展研究 | 第37-53页 |
| 3.1 XFEM的基本原理 | 第37-38页 |
| 3.2 裂纹扩展仿真的XFEM法 | 第38-45页 |
| 3.2.1 扩充形函数 | 第39-40页 |
| 3.2.2 不连续模型的水平集法 | 第40-41页 |
| 3.2.3 混合单元 | 第41-42页 |
| 3.2.4 XFEM离散方程 | 第42-45页 |
| 3.3 基于XFEM的裂纹扩展仿真的实现 | 第45-47页 |
| 3.3.1 关于ABAQUS中的XFEM模块 | 第45页 |
| 3.3.2 ABAQUS中XFEM的局限性 | 第45-47页 |
| 3.3.3 裂纹扩展失效判据 | 第47页 |
| 3.4 基于XFEM的裂纹扩展仿真的计算实例 | 第47-52页 |
| 3.4.1 二维SEN试件 | 第48-50页 |
| 3.4.2 二维CCP试件 | 第50页 |
| 3.4.3 疲劳裂纹扩展 | 第50-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第4章 船用球扁钢焊接节点数值仿真 | 第53-73页 |
| 4.1 球扁钢典型焊接节点 | 第53-55页 |
| 4.1.1 FE模型以及材料参数 | 第53-54页 |
| 4.1.2 静力分析 | 第54-55页 |
| 4.2 基于FEM的疲劳裂纹扩展仿真 | 第55-57页 |
| 4.2.1 子结构裂纹模型 | 第55-56页 |
| 4.2.2 疲劳裂纹扩展仿真 | 第56-57页 |
| 4.3 基于XFEM的疲劳裂纹扩展仿真 | 第57页 |
| 4.4 全尺度疲劳试验 | 第57-71页 |
| 4.4.1 试验模型及装置 | 第58-61页 |
| 4.4.2 球扁钢表面裂纹形状预测方法 | 第61-63页 |
| 4.4.3 球扁钢表面裂纹形状预测试验 | 第63-67页 |
| 4.4.4 结果对比 | 第67-71页 |
| 4.5 球扁钢疲劳失效判据 | 第71-72页 |
| 4.6 本章小结 | 第72-73页 |
| 第5章 总结与展望 | 第73-76页 |
| 5.1 总结 | 第73-74页 |
| 5.2 研究展望 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-85页 |
| 攻读硕士学位期间科研工作及论文发表情况 | 第85页 |
