制动盘仿生耦合表面抗疲劳性能研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 制动盘的结构与材料 | 第13-14页 |
| 1.2.1 制动盘的结构 | 第13-14页 |
| 1.2.2 制动盘的材料 | 第14页 |
| 1.3 制动盘的抗疲劳研究现状及方法 | 第14-17页 |
| 1.3.1 试验研究 | 第14-17页 |
| 1.3.2 模拟研究 | 第17页 |
| 1.4 耦合仿生学理论研究 | 第17-23页 |
| 1.4.1 耦合仿生学的产生和意义 | 第17-18页 |
| 1.4.2 生物耦合现象 | 第18-21页 |
| 1.4.3 耦合仿生学的应用 | 第21-23页 |
| 1.5 耦合仿生学与抗疲劳设计的关联 | 第23-25页 |
| 1.6 本文研究的主要内容和技术路线 | 第25-28页 |
| 第2章 常规制动盘失效规律与机理的模拟研究 | 第28-54页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 有限元计算基本理论 | 第28-33页 |
| 2.2.1 热传导计算 | 第28-29页 |
| 2.2.2 摩擦热计算 | 第29页 |
| 2.2.3 瞬态温度场计算 | 第29-30页 |
| 2.2.4 热应力求解计算 | 第30-33页 |
| 2.3 有限元模型 | 第33-38页 |
| 2.3.1 有限元模型边界载荷 | 第34页 |
| 2.3.2 材料属性及材料力学模型 | 第34-35页 |
| 2.3.3 制动盘模拟工况及热流密度的计算 | 第35-37页 |
| 2.3.4 有限元网格的敏感性分析 | 第37-38页 |
| 2.4 模拟结果 | 第38-52页 |
| 2.4.1 温度场分布 | 第39-40页 |
| 2.4.2 应力场分布 | 第40-47页 |
| 2.4.3 弹性变形与塑性变形 | 第47-52页 |
| 2.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第3章 仿生耦合样品的设计、制备及其研究方法 | 第54-68页 |
| 3.1 引言 | 第54页 |
| 3.2 试验材料 | 第54-55页 |
| 3.3 试验方案 | 第55-56页 |
| 3.3.1 疲劳裂纹扩展试验方案 | 第55-56页 |
| 3.3.2 热疲劳试验方案 | 第56页 |
| 3.4 试样制备 | 第56-63页 |
| 3.4.1 疲劳裂纹扩展试样 | 第58-62页 |
| 3.4.2 热疲劳试样 | 第62-63页 |
| 3.5 试验方法 | 第63-66页 |
| 3.5.1 疲劳裂纹扩展试验 | 第63-64页 |
| 3.5.2 热疲劳试验 | 第64-66页 |
| 3.6 试样表征方法 | 第66-67页 |
| 3.6.1 光学显微镜和扫描电镜 | 第66页 |
| 3.6.2 能谱分析 | 第66页 |
| 3.6.3 X 射线衍射 | 第66页 |
| 3.6.4 纳米压痕技术 | 第66-67页 |
| 3.7 本章总结 | 第67-68页 |
| 第4章 仿生耦合表面的抗机械疲劳性能 | 第68-80页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 疲劳试验结果及讨论 | 第68-78页 |
| 4.2.1 标准 CT 样件疲劳裂纹扩展 | 第68-70页 |
| 4.2.2 仿生耦合体形态对疲劳裂纹扩展影响 | 第70-73页 |
| 4.2.3 仿生耦合体大小对疲劳裂纹扩展影响 | 第73-75页 |
| 4.2.4 仿生耦合体分布对疲劳裂纹扩展影响 | 第75-77页 |
| 4.2.5 热处理对样件疲劳性影响 | 第77-78页 |
| 4.3 本章小结 | 第78-80页 |
| 第5章 仿生耦合表面的抗热疲劳性能 | 第80-94页 |
| 5.1 引言 | 第80页 |
| 5.2 仿生耦合体的化学成分及微观组织 | 第80-83页 |
| 5.2.1 仿生耦合体的化学成 | 第80页 |
| 5.2.2 仿生耦合体的微观组织 | 第80-82页 |
| 5.2.3 仿生耦合体的显微硬度 | 第82-83页 |
| 5.3 仿生耦合体的纳米力学特性 | 第83-86页 |
| 5.3.1 仿生耦合体的纳米硬度 | 第84-85页 |
| 5.3.2 仿生耦合体的弹性模量 | 第85-86页 |
| 5.4 热疲劳试验结果及讨论 | 第86-92页 |
| 5.4.1 热疲劳裂纹数量和长度 | 第86-87页 |
| 5.4.2 热疲劳对灰铸铁失效的影响 | 第87-88页 |
| 5.4.3 热疲劳对仿生耦合体组织的影响 | 第88-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-94页 |
| 第6章 仿生耦合制动盘的抗疲劳模拟研究与断裂分析 | 第94-108页 |
| 6.1 引言 | 第94页 |
| 6.2 制动盘的热力耦合计算 | 第94-98页 |
| 6.2.1 网格划分及边界条件 | 第94-95页 |
| 6.2.2 温度场模拟结果 | 第95-97页 |
| 6.2.3 应力场模拟结果 | 第97-98页 |
| 6.3 制动盘表面裂纹扩展计算 | 第98-106页 |
| 6.3.1 计算方法与网格划分 | 第99-102页 |
| 6.3.2 模拟分析及计算结果 | 第102-106页 |
| 6.4 本章小结 | 第106-108页 |
| 第7章 总结与展望 | 第108-110页 |
| 7.1 全文工作总结 | 第108-109页 |
| 7.2 本文主要创新点 | 第109页 |
| 7.3 展望 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-118页 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 | 第118-120页 |
| 致谢 | 第120页 |
