| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| NOMENCLATURE | 第12-14页 |
| CHAPTER 1. INTRODUCTION | 第14-29页 |
| 1.1 SIGNIFICANCE OF RESEARCH ON THE TOPIC | 第14-16页 |
| 1.2 LITERATURE REVIEW | 第16-24页 |
| 1.3 OBJECTIVE OF RESEARCH | 第24页 |
| 1.4 METHODOLOGY FOR RESEARCH | 第24-27页 |
| 1.4.1 Fluid Structure Interaction (FSI) | 第25页 |
| 1.4.2 Outline of work | 第25-27页 |
| 1.5 THESIS OUTLINE | 第27-29页 |
| CHAPTER 2. FATIGUE: CHARACTERISTICS, EVALUATION AND MONITORING | 第29-50页 |
| 2.1 THERMAL FATIGUE: AN IMPORTANT CONSIDERATION | 第29-30页 |
| 2.2 TYPES OF FATIGUE | 第30页 |
| 2.3 STAGES OF FATIGUE FAILURE | 第30-31页 |
| 2.3.1 Crack Initiation | 第30页 |
| 2.3.2 Crack Propagation | 第30页 |
| 2.3.3 Fast Fracture (Catastrophic Failure) | 第30-31页 |
| 2.4 PHENOMENA CAUSING THERMAL FATIGUE | 第31-33页 |
| 2.4.1 Temperature Transients | 第31-32页 |
| 2.4.2 Thermal Stratification | 第32-33页 |
| 2.4.3 Turbulence Penetration | 第33页 |
| 2.5 FATIGUE LIFE PREDICTION METHODS | 第33-40页 |
| 2.5.1 Stress Life Approach | 第34-37页 |
| 2.5.2 The“Mean Stress”Effect for Stress-Life Criteria | 第37-38页 |
| 2.5.3 Strain Life Approach | 第38-40页 |
| 2.5.4 The Fracture Mechanics Approach | 第40页 |
| 2.5.5 Summary | 第40页 |
| 2.6 FACTORS INFLUENCING FATIGUE LIFE | 第40-42页 |
| 2.6.1 Fuch’s Method | 第41页 |
| 2.6.2 Neuber's Rule | 第41-42页 |
| 2.7 CYCLIC STRESS-STRAIN BEHAVIOR | 第42页 |
| 2.7.1 Ramberg-Osgood Stress-Strain Relation | 第42页 |
| 2.8 MULTIAXIAL FATIGUE | 第42-44页 |
| 2.8.1 Biaxiality Ratio Method | 第43页 |
| 2.8.2 Critical Plane Method | 第43-44页 |
| 2.9 CUMULATIVE DAMAGE | 第44页 |
| 2.10 FATIGUE-MONITORING SYSTEM (FMS) | 第44-50页 |
| 2.10.1 Nondestructive testing | 第44-47页 |
| 2.10.2 FMS in Nuclear Industry | 第47-50页 |
| CHAPTER 3. COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD): BACKGROUND AND THEORY | 第50-66页 |
| 3.1 COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS | 第50-51页 |
| 3.2 ADVANTAGES OF CFD | 第51-52页 |
| 3.3 CONCEPT OF CFD | 第52-53页 |
| 3.4 PERFORMING A CFD ANALYSIS | 第53-54页 |
| 3.4.1 Pre-processing | 第53-54页 |
| 3.4.2 Processing | 第54页 |
| 3.4.3 Post-processing | 第54页 |
| 3.5 CFD COMPUTATIONAL TOOLS | 第54-55页 |
| 3.6 PROBLEM-SOLVING WITH CFD | 第55页 |
| 3.7 CFD GOVERNING EQUATIONS | 第55-61页 |
| 3.7.1 Conservation Equations | 第56页 |
| 3.7.2 Equation of state | 第56-57页 |
| 3.7.3 Newton’s law of viscosity (empirical relation for viscosity μ) | 第57页 |
| 3.7.4 Fourier’s second law of thermodynamics (empirical relation for thermal conductivity k | 第57页 |
| 3.7.5 General Transport Equation | 第57-58页 |
| 3.7.6 (RANS) Equations | 第58-61页 |
| 3.8 MODELLING THE TURBULENCE | 第61-64页 |
| 3.8.1 SST k- ω Turbulence Model | 第63-64页 |
| 3.9 FINITE VOLUME METHOD | 第64页 |
| 3.10 DIFFERENCING SCHEMES | 第64-66页 |
| 3.10.1 Central Differencing Scheme | 第65页 |
| 3.10.2 Upwind Differencing Scheme | 第65-66页 |
| CHAPTER 4. FINITE ELEMENT METHOD (FEM): BACKGROUND AND THEORY | 第66-74页 |
| 4.1 FINITE ELEMENT ANALYSIS | 第66页 |
| 4.2 STEPS FOR FEM | 第66-68页 |
| 4.3 THERMAL STRESS | 第68-70页 |
| 4.4 STRESS SINGULARITY | 第70页 |
| 4.5 ANSYS FATIGUE MODULE OVERVIEW | 第70-71页 |
| 4.6 TYPES OF CYCLIC LOADINGS | 第71-74页 |
| 4.6.1 Constant Amplitude, Proportional Loading | 第71-72页 |
| 4.6.2 Constant Amplitude, Non-Proportional Loading | 第72页 |
| 4.6.3 Variable Amplitude, Proportional Loading | 第72-73页 |
| 4.6.4 Variable Amplitude, Non-Proportional Loading | 第73-74页 |
| CHAPTER 5. THERMAL HYDRAULIC ANALYSIS: MODELLING, SIMULATIONS AND RESULTS | 第74-89页 |
| 5.1 WORKING WITH ANSYS CFX | 第74页 |
| 5.2 BUILDING THE MODEL | 第74-76页 |
| 5.3 ICEM MESHING | 第76-81页 |
| 5.3.1 Checking the Quality of Mesh | 第79-81页 |
| 5.4 DEFINING THE RUN IN CFX-PRE | 第81-83页 |
| 5.4.1 Setting up boundary conditions | 第82-83页 |
| 5.4.2 Transient Time | 第83页 |
| 5.5 RESULTS | 第83-89页 |
| CHAPTER 6. STRUCTURAL ANALYSIS: MODELLING, SIMULATIONS AND RESULTS | 第89-105页 |
| 6.1 BUILDING THE MODEL | 第89页 |
| 6.2 SLICING THE MODEL FOR EFFICIENT MESHING | 第89-94页 |
| 6.3 ENGINEERING DATA FOR THE MATERIAL | 第94页 |
| 6.4 ANSYS MECHANICAL MESHING | 第94-98页 |
| 6.5 ANALYSIS SETTINGS | 第98页 |
| 6.6 BOUNDARY CONDITIONS AND LOADS | 第98页 |
| 6.7 RESULTS | 第98-105页 |
| 6.7.1 Results for Fatigue Characteristics | 第102-105页 |
| CHAPTER 7. DISCUSSION AND CONCLUSIONS | 第105-109页 |
| REFERENCES | 第109-113页 |
| ACKNOWLEDGEMENT | 第113-114页 |
| DEDICATION | 第114-115页 |
| ABOUT THE AUTHOR | 第115-117页 |
| EDUCATION | 第115页 |
| MEMBERSHIPS | 第115页 |
| HONOURS AND AWARDS | 第115-116页 |
| EXPERIENCE | 第116-117页 |
| LIST OF FIGURES | 第117-119页 |
| LIST OF TABLES | 第119-120页 |
| LIST OF GRAPHS | 第120页 |
