| 摘要 | 第3-5页 |
| abstract | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 选题的背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 | 第12-23页 |
| 1.2.1 工程结构疲劳损伤的研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 表面裂纹疲劳扩展的研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.3 基于声发射技术的疲劳损伤检测研究现状 | 第18-22页 |
| 1.2.4 表面裂纹疲劳扩展研究与损伤检测存在的不足 | 第22-23页 |
| 1.3 本论文的主要研究内容及技术路线 | 第23-27页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第23-24页 |
| 1.3.2 研究技术路线 | 第24-27页 |
| 2 表面裂纹应力强度因子计算方法研究 | 第27-45页 |
| 2.1 常用应力强度因子计算方法 | 第27-30页 |
| 2.1.1 解析法 | 第27-29页 |
| 2.1.2 有限元法 | 第29-30页 |
| 2.2 扩展有限元法计算应力强度因子 | 第30-34页 |
| 2.2.1 扩展有限元的位移模式 | 第30-32页 |
| 2.2.2 离散方程建立 | 第32-34页 |
| 2.2.3 应力强度因子求解 | 第34页 |
| 2.3 表面裂纹应力强度因子计算 | 第34-43页 |
| 2.3.1 平板内表面裂纹应力强度因子计算 | 第34-39页 |
| 2.3.2 T型结构表面裂纹应力强度因子计算 | 第39-43页 |
| 2.4 本章小结 | 第43-45页 |
| 3 裂纹尖端塑性变形对裂纹疲劳扩展的影响 | 第45-59页 |
| 3.1 疲劳破坏过程 | 第45-46页 |
| 3.2 疲劳裂纹扩展速率 | 第46页 |
| 3.3 裂纹尖端塑性变形研究 | 第46-49页 |
| 3.3.1 裂纹尖端塑性区模型 | 第46-47页 |
| 3.3.2 裂纹尖端塑性区形状 | 第47-49页 |
| 3.4 裂纹尖端塑性变形对裂纹扩展的影响 | 第49-52页 |
| 3.4.1 基于裂纹尖端张开位移的裂纹扩展模型 | 第49页 |
| 3.4.2 基于有效应力强度因子的裂纹扩展模型 | 第49-50页 |
| 3.4.3 基于等效参数的裂纹扩展模型 | 第50-52页 |
| 3.5 裂纹尖端塑性区应力强度因子修正 | 第52-57页 |
| 3.5.1 平面应变状态下的塑性区应力强度因子 | 第52-53页 |
| 3.5.2 塑性区应力强度因子幅修正 | 第53-54页 |
| 3.5.3 平面应力状态下的塑性区应力强度因子 | 第54-55页 |
| 3.5.4 裂纹尖端塑性区的影响 | 第55-57页 |
| 3.6 本章小结 | 第57-59页 |
| 4 表面裂纹疲劳扩展形状演化预测 | 第59-77页 |
| 4.1 常用表面裂纹扩展形状计算 | 第59-61页 |
| 4.1.1 理论计算 | 第59-60页 |
| 4.1.2 有限元法 | 第60-61页 |
| 4.2 基于能量释放率的表面裂纹扩展形状计算方法 | 第61-65页 |
| 4.2.1 能量释放率 | 第61页 |
| 4.2.2 能量释放率与应力强度因子的关系 | 第61-63页 |
| 4.2.3 裂尖塑性区的影响 | 第63-64页 |
| 4.2.4 表面裂纹扩展形状计算方法 | 第64-65页 |
| 4.3 平板内表面裂纹扩展形状计算 | 第65-71页 |
| 4.3.1 拉伸载荷作用 | 第65-66页 |
| 4.3.2 弯曲载荷作用 | 第66-67页 |
| 4.3.3 试验分析 | 第67-71页 |
| 4.4 T型结构中三维表面裂纹扩展形状计算 | 第71-74页 |
| 4.4.1 拉伸载荷作用 | 第72-73页 |
| 4.4.2 有限元分析 | 第73-74页 |
| 4.4.3 纯弯曲载荷作用 | 第74页 |
| 4.5 箱型结构表面裂纹疲劳扩展试验 | 第74-76页 |
| 4.6 本章小结 | 第76-77页 |
| 5 基于声发射技术的表面裂纹疲劳扩展损伤检测 | 第77-97页 |
| 5.1 声发射检测原理 | 第77页 |
| 5.2 裂纹扩展声发射信号特征分析 | 第77-79页 |
| 5.3 WPT-EEMD声发射信号降噪 | 第79-82页 |
| 5.3.1 模拟裂纹扩展声发射信号降噪 | 第80-81页 |
| 5.3.2 疲劳裂纹扩展声发射信号降噪 | 第81-82页 |
| 5.4 疲劳裂纹扩展声发射信号采集 | 第82-84页 |
| 5.4.1 采集系统 | 第82-83页 |
| 5.4.2 传感器布置 | 第83-84页 |
| 5.5 裂纹扩展声发射源定位 | 第84-88页 |
| 5.5.1 时延估计 | 第84-85页 |
| 5.5.2 声发射信号传播速度测量 | 第85-86页 |
| 5.5.3 模拟裂纹扩展声发射源定位 | 第86-88页 |
| 5.6 表面裂纹损伤程度评估 | 第88-95页 |
| 5.6.1 小波包分解频带能量分布系数 | 第88-89页 |
| 5.6.2 表面裂纹损伤程度评估方法 | 第89-91页 |
| 5.6.3 拉伸载荷作用下的表面裂纹疲劳损伤评估 | 第91-93页 |
| 5.6.4 弯曲载荷作用下的表面裂纹疲劳损伤评估 | 第93-95页 |
| 5.7 本章小结 | 第95-97页 |
| 6 结论与展望 | 第97-99页 |
| 6.1 结论 | 第97-98页 |
| 6.2 展望 | 第98-99页 |
| 致谢 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-111页 |
| 攻读博士学位阶段研究成果 | 第111-113页 |
| 附录1 T型结构表面裂纹应力强度因子计算公式 | 第113-116页 |