基于分子动力学方法的镍基单晶合金裂纹扩展研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 引言 | 第10-17页 |
| 1.1 研究背景 | 第10页 |
| 1.2 分子动力学的发展与应用 | 第10-12页 |
| 1.3 镍基单晶合金裂纹扩展的研究现状 | 第12-15页 |
| 1.4 论文研究意义及内容 | 第15-16页 |
| 1.4.1 研究意义 | 第15页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第15-16页 |
| 1.5 项目来源 | 第16-17页 |
| 第2章 分子动力学方法与模拟过程 | 第17-24页 |
| 2.1 分子动力学的基本原理 | 第17-18页 |
| 2.2 分子动力学计算 | 第18-21页 |
| 2.2.1 模型建立 | 第18页 |
| 2.2.2 初始条件和边界条件 | 第18-19页 |
| 2.2.3 势函数和模拟系综的选用 | 第19-20页 |
| 2.2.4 积分算法 | 第20页 |
| 2.2.5 力学量计算 | 第20-21页 |
| 2.3 缺陷分析 | 第21页 |
| 2.4 软件平台 | 第21-22页 |
| 2.5 模拟流程 | 第22-23页 |
| 2.6 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 拉伸载荷下镍基单晶合金的裂纹扩展研究 | 第24-46页 |
| 3.1 裂纹模型建立及模拟条件设置 | 第24-26页 |
| 3.1.1 建立模型 | 第24-26页 |
| 3.1.2 设置模拟条件 | 第26页 |
| 3.2 拉伸载荷下三种特征裂纹的扩展研究 | 第26-35页 |
| 3.2.1 三种特征裂纹的应力-应变曲线 | 第26-28页 |
| 3.2.2 三种特征裂纹的微结构演化 | 第28-32页 |
| 3.2.3 三种特征裂纹的能量变化 | 第32-33页 |
| 3.2.4 三种特征裂纹的断裂韧性 | 第33-34页 |
| 3.2.5 裂纹扩展速度对比 | 第34-35页 |
| 3.3 温度对γ/γ′相界面裂纹扩展的影响 | 第35-40页 |
| 3.3.1 不同温度下的应力-应变曲线 | 第36页 |
| 3.3.2 不同温度下的微结构演化比较 | 第36-38页 |
| 3.3.3 不同温度下的能量变化 | 第38-39页 |
| 3.3.4 温度对断裂韧性的影响 | 第39页 |
| 3.3.5 温度对裂纹扩展速度的影响 | 第39-40页 |
| 3.4 拉伸速率对γ/γ′相界面裂纹扩展的影响 | 第40-45页 |
| 3.4.1 不同拉伸速率下的应力-应变曲线 | 第40-41页 |
| 3.4.2 不同拉伸速率下的微结构演化比较 | 第41-42页 |
| 3.4.3 不同拉伸速率下的能量变化 | 第42-43页 |
| 3.4.4 拉伸速率对断裂韧性的影响 | 第43-44页 |
| 3.4.5 拉伸速率对裂纹扩展速度的影响 | 第44-45页 |
| 3.5 小结 | 第45-46页 |
| 第4章 剪切载荷下镍基单晶合金的裂纹扩展研究 | 第46-69页 |
| 4.1 裂纹模型建立及模拟条件设置 | 第46-48页 |
| 4.1.1 建立模型 | 第46-47页 |
| 4.1.2 设置模拟条件 | 第47-48页 |
| 4.2 剪切载荷下三种特征裂纹的扩展研究 | 第48-56页 |
| 4.2.1 三种特征裂纹的应力-应变曲线 | 第48-50页 |
| 4.2.2 三种特征裂纹的微结构演化 | 第50-54页 |
| 4.2.3 三种特征裂纹的能量变化 | 第54-55页 |
| 4.2.4 裂纹扩展速度对比 | 第55-56页 |
| 4.3 温度对γ/γ′相界面裂纹扩展的影响 | 第56-62页 |
| 4.3.1 不同温度下的应力-应变曲线 | 第56-57页 |
| 4.3.2 不同温度下的微结构演化比较 | 第57-60页 |
| 4.3.3 不同温度下的能量变化 | 第60-61页 |
| 4.3.4 温度对裂纹扩展速度的影响 | 第61-62页 |
| 4.4 剪切速率对γ/γ′相界面裂纹扩展的影响 | 第62-68页 |
| 4.4.1 不同剪切速率下的应力-应变曲线 | 第62-63页 |
| 4.4.2 不同剪切速率下的微结构演化比较 | 第63-66页 |
| 4.4.3 不同剪切速率下的能量变化 | 第66-67页 |
| 4.4.4 剪切速率对裂纹扩展速度的影响 | 第67-68页 |
| 4.5 小结 | 第68-69页 |
| 第5章 疲劳载荷下镍基单晶合金的裂纹扩展研究 | 第69-84页 |
| 5.1 裂纹模型建立及模拟条件设置 | 第69-71页 |
| 5.1.1 建立模型 | 第69-70页 |
| 5.1.2 设置模拟条件 | 第70-71页 |
| 5.2 恒定应变幅疲劳循环下的裂纹扩展研究 | 第71-75页 |
| 5.2.1 恒定应变幅疲劳循环的应力变化 | 第71-72页 |
| 5.2.2 恒定应变幅疲劳循环的微结构演化 | 第72-74页 |
| 5.2.3 恒定应变幅疲劳循环的能量变化 | 第74页 |
| 5.2.4 恒定应变幅疲劳循环的裂纹扩展速度 | 第74-75页 |
| 5.3 渐变应变幅疲劳循环下的裂纹扩展研究 | 第75-78页 |
| 5.3.1 渐变应变幅疲劳循环的应力变化 | 第75-76页 |
| 5.3.2 渐变应变幅疲劳循环的微结构演化 | 第76-77页 |
| 5.3.3 渐变应变幅疲劳循环的能量变化 | 第77-78页 |
| 5.3.4 渐变应变幅疲劳循环的裂纹扩展速度 | 第78页 |
| 5.4 初始应变幅对渐变应变幅疲劳裂纹扩展的影响 | 第78-83页 |
| 5.4.1 应变幅对应力的影响 | 第79-80页 |
| 5.4.2 应变幅对循环过程中微结构演化的影响 | 第80-81页 |
| 5.4.3 应变幅对能量的影响 | 第81-82页 |
| 5.4.4 应变幅对裂纹扩展速度的影响 | 第82-83页 |
| 5.5 小结 | 第83-84页 |
| 第6章 总结与展望 | 第84-87页 |
| 6.1 论文总结 | 第84-85页 |
| 6.2 创新点 | 第85页 |
| 6.3 研究展望 | 第85-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 攻读学位期间获得的科研成果目录 | 第93页 |
