| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-24页 |
| 第一章 绪论 | 第24-40页 |
| ·课题来源及研究的目的和意义 | 第24页 |
| ·前人研究成果综述 | 第24-37页 |
| ·宏微观断裂的理论研究概述 | 第24-28页 |
| ·宏观断裂的理论研究 | 第25-26页 |
| ·微观断裂的理论研究 | 第26-28页 |
| ·金属的塑性变形和位错理论的提出 | 第26页 |
| ·裂纹尖端的结构 | 第26-27页 |
| ·裂纹尖端的位错 | 第27-28页 |
| ·宏微观研究方法进展 | 第28页 |
| ·复合型裂纹疲劳扩展研究 | 第28-33页 |
| ·复合型裂纹断裂准则的研究 | 第29-30页 |
| ·复合型裂纹扩展路径的研究 | 第30-31页 |
| ·复合型裂纹扩展速率的研究 | 第31-33页 |
| ·换热器管板及其开裂失效的研究 | 第33-37页 |
| ·管子与管板的连接方法 | 第33-34页 |
| ·管子在管板上的排列形式 | 第34页 |
| ·管子与管板连接的主要失效形式及预防措施 | 第34-35页 |
| ·有关管板开裂失效的研究 | 第35-37页 |
| ·本课题研究的主要内容 | 第37-38页 |
| ·本课题的创新点 | 第38-40页 |
| 第二章 裂纹尖端塑性区和无位错区及其对裂纹扩展的影响 | 第40-58页 |
| ·裂尖塑性区的理论模型 | 第40-42页 |
| ·按von Mises准则计算塑性区 | 第41页 |
| ·按Tresca准则计算塑性区 | 第41-42页 |
| ·应变能密度因子理论简介 | 第42-43页 |
| ·位错从裂纹尖端发射的模拟 | 第43-47页 |
| ·裂纹与位错的相互作用 | 第43-45页 |
| ·位错从裂纹尖端发射的模拟过程 | 第45-47页 |
| ·位错从裂纹尖端发射的模拟结果 | 第47-56页 |
| ·位错从Ⅰ型裂纹尖端的发射及其对裂纹扩展的影响 | 第47-50页 |
| ·Ⅰ型裂纹尖端塑性区及无位错区形状 | 第48页 |
| ·位错发射数量与无位错区大小 | 第48-49页 |
| ·位错发射对Ⅰ型裂纹扩展的影响 | 第49-50页 |
| ·位错从Ⅱ型裂纹尖端的发射及其对裂纹扩展的影响 | 第50-56页 |
| ·Ⅱ型裂纹尖端塑性区及无位错区形状 | 第50-52页 |
| ·位错发射与Ⅱ型裂纹尖端有效应力强度因子 | 第52-54页 |
| ·位错发射对Ⅱ型裂纹扩展的影响 | 第54-56页 |
| ·本章小结 | 第56-58页 |
| 第三章 带侧斜裂纹紧凑拉伸试件的实验研究及数值分析 | 第58-86页 |
| ·Ⅰ+Ⅲ复合型裂纹疲劳扩展实验 | 第58-66页 |
| ·试件与实验过程 | 第58-61页 |
| ·试件与材料 | 第58-59页 |
| ·实验设备 | 第59-60页 |
| ·实验步骤 | 第60-61页 |
| ·数据处理 | 第61-64页 |
| ·裂尖纵坐标位置的获取 | 第61-63页 |
| ·裂纹扩展速率的计算 | 第63页 |
| ·裂纹面与水平面间夹角θ的计算 | 第63-64页 |
| ·实验结果与分析 | 第64-66页 |
| ·裂纹转型扩展的数值模拟 | 第66-80页 |
| ·有限元和有限元通用分析软件简介 | 第66-67页 |
| ·有限元计算应力强度因子的基本原理 | 第67-69页 |
| ·有限元计算模型 | 第69-72页 |
| ·单元的选择 | 第69-70页 |
| ·单元简介 | 第70-71页 |
| ·带侧斜裂纹紧凑拉伸试件有限元模型的建立 | 第71-72页 |
| ·载荷和约束条件 | 第72页 |
| ·有限元计算结果 | 第72-80页 |
| ·裂尖周围的位移分布 | 第72-75页 |
| ·裂尖周围的应力分布 | 第75-76页 |
| ·裂尖应力强度因子 | 第76-80页 |
| ·实验与计算结果分析 | 第80-85页 |
| ·关于裂纹转型 | 第80-81页 |
| ·关于转型快慢 | 第81-83页 |
| ·关于扩展速率 | 第83-85页 |
| ·本章小结 | 第85-86页 |
| 第四章 45#钢中Ⅰ+Ⅲ复合型疲劳裂纹扩展断口形貌分析 | 第86-96页 |
| ·样品及分析仪器 | 第86-89页 |
| ·样品 | 第86页 |
| ·分析仪器 | 第86-88页 |
| ·扫描电子显微镜简介 | 第87-88页 |
| ·Oxford Cambridge 7060扫描电子显微镜的主要技术参数 | 第88页 |
| ·样品制备过程 | 第88-89页 |
| ·断口分析结果与讨论 | 第89-94页 |
| ·宏观断口分析 | 第89-90页 |
| ·微观断口分析 | 第90-94页 |
| ·疲劳源区断口形貌 | 第90-91页 |
| ·疲劳扩展区断口形貌 | 第91-93页 |
| ·断裂区断口形貌 | 第93-94页 |
| ·断裂区试件中间面的断口形貌 | 第93页 |
| ·断裂区试件表面的断口形貌 | 第93-94页 |
| ·本章小结 | 第94-96页 |
| 第五章 管板开裂的数值模拟 | 第96-126页 |
| ·管板液压胀接过程的模拟及胀接残余应力分析 | 第96-111页 |
| ·胀接接头结构 | 第96-98页 |
| ·胀接接头有限元模型的建立 | 第98-104页 |
| ·单元类型的选择 | 第98-101页 |
| ·管子与管板的材料特性 | 第101-102页 |
| ·管子与管板间接触面的定义 | 第102-103页 |
| ·载荷与边界条件 | 第103-104页 |
| ·边界条件 | 第103-104页 |
| ·载荷及其加载方式 | 第104页 |
| ·管子与管板间接触压力分析 | 第104-111页 |
| ·不同载荷步下管子与管板间接触压力 | 第104-108页 |
| ·残余接触压力沿管板厚度的分布 | 第108-109页 |
| ·残余接触压力在接触面上的环向分布 | 第109-111页 |
| ·管板环向残余应力的分布 | 第111页 |
| ·残余接触压力作用下管板开裂的数值模拟 | 第111-120页 |
| ·带裂纹管板有限元模型的建立 | 第112-117页 |
| ·管板几何模型的选择 | 第112-113页 |
| ·单元类型选择 | 第113页 |
| ·载荷和边界条件 | 第113-115页 |
| ·边界条件 | 第113-114页 |
| ·载荷 | 第114-115页 |
| ·裂纹的引入 | 第115-117页 |
| ·裂纹尖端应力强度因子计算 | 第117-120页 |
| ·裂纹前缘线上计算点的选择 | 第117-118页 |
| ·应力强度因子计算结果 | 第118-120页 |
| ·带裂纹管板在横向载荷作用下的数值模拟 | 第120-124页 |
| ·管板有限元模型的建立 | 第120-122页 |
| ·管板几何模型 | 第120页 |
| ·单元类型选择 | 第120-121页 |
| ·载荷和边界条件 | 第121-122页 |
| ·裂纹面的几何形状 | 第122页 |
| ·裂纹尖端应力强度因子分析 | 第122-124页 |
| ·本章小结 | 第124-126页 |
| 第六章 结论与后续研究的建议 | 第126-128页 |
| ·主要结论 | 第126-127页 |
| ·后续研究建议 | 第127-128页 |
| 参考文献 | 第128-136页 |
| 附录: 带侧斜裂纹紧凑拉伸试件疲劳实验数据 | 第136-142页 |
| 致谢 | 第142-144页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第144-146页 |
| 作者和导师简介 | 第146-148页 |
| 北京化工大学 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 | 第148-149页 |
