大型锻件白点萌生机理及预控研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-30页 |
| ·课题背景及研究的目的和意义 | 第13-15页 |
| ·大型锻件中的主要缺陷 | 第15-18页 |
| ·锻件中的白点特征 | 第18-21页 |
| ·白点的宏观特征 | 第19页 |
| ·白点的微观特征 | 第19-20页 |
| ·白点的萌生扩展特征 | 第20-21页 |
| ·白点产生原因及影响因素 | 第21-23页 |
| ·白点产生的原因 | 第21-22页 |
| ·白点产生的影响因素 | 第22-23页 |
| ·钢内氢致开裂机理 | 第23-25页 |
| ·氢压理论 | 第24页 |
| ·氢降低键合力理论 | 第24-25页 |
| ·氢降低表面能理论 | 第25页 |
| ·钢内白点及氢脆国内外研究现状 | 第25-27页 |
| ·存在的主要问题 | 第27-28页 |
| ·课题的来源和主要研究内容 | 第28-30页 |
| 第2章 白点研究的力学基础 | 第30-43页 |
| ·裂纹断裂力学 | 第30-38页 |
| ·Griffith 理论 | 第30-31页 |
| ·线弹性断裂力学 | 第31-35页 |
| ·弹塑性断裂力学 | 第35-38页 |
| ·裂纹断裂判据 | 第38-40页 |
| ·应力判据 | 第38页 |
| ·应力强度因子和裂纹扩展力判据 | 第38-39页 |
| ·J 积分和 COD 判据 | 第39页 |
| ·发生解理断裂的断裂判据 | 第39-40页 |
| ·有限元中的断裂分析 | 第40-42页 |
| ·裂纹尖端的网格划分 | 第41页 |
| ·有限元中的断裂参量计算 | 第41页 |
| ·有限元中的裂纹扩展研究方法 | 第41-42页 |
| ·本章小结 | 第42-43页 |
| 第3章 氢压下锻件内微孔隙的力学特征 | 第43-68页 |
| ·微孔隙氢压场分析基础 | 第43-44页 |
| ·氢压下单孔隙的应力特征研究 | 第44-51页 |
| ·孔洞氢压应力场分析 | 第45-48页 |
| ·裂纹氢压应力场分析 | 第48-51页 |
| ·单孔隙氢压应力场分析结论 | 第51页 |
| ·多孔隙氢压应力场的耦合分析 | 第51-66页 |
| ·裂纹氢压应力场之间的耦合作用 | 第52-56页 |
| ·孔洞氢压应力场之间的耦合作用 | 第56-61页 |
| ·微孔隙应力场耦合作用对其断裂参量的影响 | 第61-66页 |
| ·多孔隙氢压应力场耦合作用分析结论 | 第66页 |
| ·本章小结 | 第66-68页 |
| 第4章 大锻件热处理残余应力及其对微孔隙的影响 | 第68-89页 |
| ·大型锻件的热处理工艺 | 第68-70页 |
| ·大型锻件的锻后热处理 | 第69页 |
| ·大型锻件的产品热处理 | 第69-70页 |
| ·大型 Cr5 支承辊锻件热处理模拟研究 | 第70-81页 |
| ·Cr5 支承辊锻件产品热处理工艺 | 第71-72页 |
| ·锻件热处理有限元分析模型 | 第72-76页 |
| ·锻件热处理模拟结果及讨论 | 第76-81页 |
| ·残余应力下微孔隙周围的氢聚集研究 | 第81-85页 |
| ·应力诱导下的氢扩散方程 | 第82-83页 |
| ·微孔隙氢聚集分析模型 | 第83页 |
| ·微孔隙氢聚集分析结果与讨论 | 第83-85页 |
| ·残余应力下微孔隙应力状态研究 | 第85-88页 |
| ·残余应力下微孔隙应力状态分析模型 | 第85-86页 |
| ·分析结果与讨论 | 第86-88页 |
| ·本章小结 | 第88-89页 |
| 第5章 钢内微孔隙中的氢压强度及氢浓度计算模型 | 第89-101页 |
| ·钢中氢原子和氢分子之间的平衡关系 | 第89-91页 |
| ·气体 Sieverts 定律 | 第89页 |
| ·钢中溶解氢原子的化学势 | 第89-90页 |
| ·钢中分子氢的化学势 | 第90-91页 |
| ·基于化学势平衡的微孔隙氢压模型 | 第91页 |
| ·微孔隙氢压强度和氢浓度计算模型 | 第91-97页 |
| ·微孔隙氢压强度计算模型 | 第92-94页 |
| ·微孔隙氢浓度计算模型 | 第94-96页 |
| ·自主建立的微孔隙氢浓度计算模型 | 第96-97页 |
| ·微孔隙氢压强度氢浓度综合计算模型 | 第97-100页 |
| ·本章小结 | 第100-101页 |
| 第6章 大锻件成形工艺对微孔隙氢压强度的影响 | 第101-130页 |
| ·锻件内微孔隙的变形特征和基本假设 | 第101-102页 |
| ·微孔隙锻造压实的理论基础 | 第102-108页 |
| ·多孔可压缩材料的屈服准则 | 第102-103页 |
| ·多孔可压缩材料的本构关系 | 第103-105页 |
| ·多孔可压缩材料的刚塑性有限元法 | 第105-108页 |
| ·锻件成形过程中微孔隙氢压强度计算流程 | 第108-109页 |
| ·锻件微孔隙的相对密度表示 | 第108页 |
| ·微孔隙氢压强度有限元计算流程 | 第108-109页 |
| ·锻件拔长工艺下微孔隙氢压强度计算 | 第109-116页 |
| ·锻件拔长有限元分析模型 | 第109-111页 |
| ·锻件拔长分析结果与讨论 | 第111-116页 |
| ·孔隙压实的实验验证 | 第116-123页 |
| ·多孔隙体镦粗有限元分析模型 | 第116-117页 |
| ·多孔隙体镦粗有限元分析结果 | 第117-118页 |
| ·多孔隙试样镦粗压实的实验验证 | 第118-123页 |
| ·大型锻件白点预控工艺 | 第123-129页 |
| ·热处理排氢控制氢浓度 | 第123-124页 |
| ·提高锻件孔隙压实均匀性 | 第124-129页 |
| ·减小热处理残余应力 | 第129页 |
| ·本章小结 | 第129-130页 |
| 第7章 锻件内白点萌生扩展的模拟研究 | 第130-162页 |
| ·氢在钢中的存在状态 | 第130-131页 |
| ·氢对钢的影响及理论基础 | 第131-134页 |
| ·氢对钢力学性能的影响 | 第131-133页 |
| ·氢致脆化的理论基础 | 第133-134页 |
| ·断裂力学中的内聚力模型 | 第134-139页 |
| ·内聚力模型简介 | 第134-136页 |
| ·内聚力模型的张力位移关系 | 第136-139页 |
| ·综合多种影响因素的白点萌生扩展分析模型 | 第139-145页 |
| ·考虑氢作用的内聚力强度模型 | 第140-142页 |
| ·氢在应力下的聚集 | 第142页 |
| ·材料属性的设定 | 第142-143页 |
| ·分析模型和边界条件 | 第143-144页 |
| ·基于内聚力模型的白点萌生扩展计算流程 | 第144-145页 |
| ·白点萌生扩展的分析结果与讨论 | 第145-155页 |
| ·无残余应力下白点的萌生扩展 | 第146-148页 |
| ·残余应力 S1 作用下白点的萌生扩展 | 第148-149页 |
| ·残余应力 S2 作用下白点的萌生扩展 | 第149-150页 |
| ·残余应力 S3 作用下白点的萌生扩展 | 第150-151页 |
| ·不同残余应力状态下白点萌生扩展特性对比 | 第151-154页 |
| ·白点萌生扩展的分析结论 | 第154-155页 |
| ·基于 BP 神经网络的白点萌生快速预报 | 第155-161页 |
| ·BP 神经网络特点 | 第155-158页 |
| ·预测白点萌生的 BP 网络模型参数选择 | 第158-159页 |
| ·神经网络的训练 | 第159-160页 |
| ·BP 神经网络的检验与评价 | 第160-161页 |
| ·本章小结 | 第161-162页 |
| 结论 | 第162-164页 |
| 参考文献 | 第164-176页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第176-177页 |
| 致谢 | 第177-178页 |
| 作者简介 | 第178页 |
