承压管道应力强度因子数值解法研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 承压管道常见缺陷 | 第11页 |
| 1.3 裂纹尖端应力强度因子有限元解法研究现状 | 第11-12页 |
| 1.4 本文的研究内容和方法 | 第12-15页 |
| 第2章 断裂力学基础理论 | 第15-23页 |
| 2.1 裂纹的分类及特性 | 第15-16页 |
| 2.1.1 按几何特性分类 | 第15页 |
| 2.1.2 按受力特征分类 | 第15-16页 |
| 2.2 断裂力学基本参数 | 第16-18页 |
| 2.2.1 应力强度因子 | 第16页 |
| 2.2.2 J积分 | 第16-17页 |
| 2.2.3 应变能释放率 | 第17-18页 |
| 2.3 材料脆性断裂K准则 | 第18页 |
| 2.4 裂纹尖端区域的应力场和位移场 | 第18-21页 |
| 2.4.1 张开型裂纹尖端附近的应力和位移 | 第18-19页 |
| 2.4.2 滑开型裂纹尖端附近的应力和位移 | 第19-20页 |
| 2.4.3 撕开型裂纹尖端附近的应力和位移 | 第20-21页 |
| 2.5 本章小结 | 第21-23页 |
| 第3章 应力强度因子的数值解法适用性分析 | 第23-41页 |
| 3.1 有限元软件ANSYS简介 | 第23页 |
| 3.2 单元简介 | 第23-25页 |
| 3.2.1 PLANE183 | 第23-24页 |
| 3.2.2 SOLID185 | 第24页 |
| 3.2.3 SOLID186 | 第24-25页 |
| 3.3 计算应力强度因子的有限元方法 | 第25-35页 |
| 3.3.1 1/4点法 | 第25-26页 |
| 3.3.2 两点位移外推法 | 第26-27页 |
| 3.3.3 两节点应力外推法 | 第27-28页 |
| 3.3.4 多节点位移外推法 | 第28-29页 |
| 3.3.5 多节点应力外推法 | 第29-30页 |
| 3.3.6 J积分法 | 第30-35页 |
| 3.4 含中心裂纹平板应力强度因子分析 | 第35-39页 |
| 3.4.1 平板应力强度因子的理论算法 | 第35-36页 |
| 3.4.2 含裂纹平板的几何模型 | 第36页 |
| 3.4.3 含裂纹平板的有限元模型及边界条件 | 第36-37页 |
| 3.4.4 有限元方法的适用性研究 | 第37-39页 |
| 3.5 本章小结 | 第39-41页 |
| 第4章 含轴向裂纹承压管道应力强度因子分析 | 第41-53页 |
| 4.1 管道有限元模型建立方法 | 第41-42页 |
| 4.1.1 管道几何模型 | 第41页 |
| 4.1.2 管道有限元模型及边界条件 | 第41-42页 |
| 4.2 含轴向穿透裂纹应力强度因子理论解 | 第42-43页 |
| 4.3 管道模型的有限元方法的适用性研究 | 第43-46页 |
| 4.4 不同参数条件下应力强度因子的变化规律 | 第46-50页 |
| 4.4.1 管道内压P对KI的影响 | 第46-47页 |
| 4.4.2 裂纹长度2a对KI的影响 | 第47-48页 |
| 4.4.3 厚径比h/D对KI的影响 | 第48-49页 |
| 4.4.4 内径D对KI的影响 | 第49-50页 |
| 4.5 应力强度因子KI沿壁厚方向变化规律 | 第50-51页 |
| 4.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 第5章 含环向裂纹承压管道应力强度因子分析 | 第53-61页 |
| 5.1 含环向裂纹管道有限元建模方法 | 第53-55页 |
| 5.1.1 管道几何模型 | 第53页 |
| 5.1.2 管道有限元模型及边界条件 | 第53-55页 |
| 5.2 环向裂纹多节点位移外推法 | 第55页 |
| 5.3 不同参数条件下应力强度因子的变化规律 | 第55-59页 |
| 5.3.1 管道内压P对KI的影响 | 第55-56页 |
| 5.3.2 环向裂纹角2θ对KI的影响 | 第56-57页 |
| 5.3.3 厚径比h/D对KI的影响 | 第57-58页 |
| 5.3.4 内径D对KI的影响 | 第58-59页 |
| 5.4 应力强度因子KI沿壁厚方向变化规律 | 第59-60页 |
| 5.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 结论 | 第61-63页 |
| 参考文献 | 第63-67页 |
| 攻读硕士学位期间的主要成果 | 第67-69页 |
| 致谢 | 第69页 |
