一、不同裂纹位置焊接接头J积分有限元数值分析（论文文献综述）
胡聪[1]（2021）在《复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究》文中研究表明钢结构因具备诸多优点而被广泛使用于桥梁建设中。但由于长期服役于交变荷载下,钢结构易发生疲劳破坏,严重影响桥梁结构安全。对于存在腐蚀介质、火灾高温等的复杂环境中,理论上就更加难以准确预估钢桥的剩余疲劳寿命。焊接接头作为钢桥最主要的连接方式之一,在实际工程中多处于复杂环境和交变荷载的耦合作用中,因而开展复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能的研究就很有必要。本文以母材为Q420q D高强钢的两种不同连接形式的焊接接头为研究对象,基于有限元与试验相结合的方法分析了腐蚀介质和火灾高温对焊接接头疲劳性能的影响。参照设计尺寸建立两种焊接接头的有限元模型,针对无处理、仅腐蚀处理和腐蚀与火灾处理三种工况,基于S-N曲线法对两种焊接接头疲劳寿命进行估算,并进行了两种焊接接头三种工况下的6组×10根试件的疲劳试验,研究了三种工况下两种焊接接头的疲劳性能变化规律,为既有钢桥的剩余疲劳寿命评估和待建钢桥的抗疲劳、抗火设计提供理论基础和参考依据。主要完成的研究内容及成果如下:（1）对钢桥焊接接头疲劳问题的研究现状进行了介绍,总结了钢桥焊接结构疲劳寿命评估方法,介绍了钢桥的腐蚀类型、影响因素、预测模型和腐蚀试验,概述了钢桥腐蚀疲劳破坏机理和影响因素,阐述了火灾高温对焊接接头残余应力分布和大小的影响,并对现有的焊接过程有限元分析方法和理论进行了简要的概括介绍。（2）参照国内外文献和实际试验条件设计两种焊接接头:十字接头和搭接接头。基于ANSYS有限元软件平台建立了两种焊接接头的三维几何模型,采用热-应力耦合场分析顺序法,应用组合热源,结合生死单元技术,焊后按火灾标准升温曲线对焊接接头施加火灾温度荷载,获得了焊接过程和火灾高温处理过程中的焊接接头瞬态温度场、空间残余应力的大小和分布规律。结果表明,焊接过程中,十字接头焊缝熔池最高温度接近2500℃,搭接接头焊缝熔池最高温度超过2700℃,均超过了Q420q D钢室温时的熔点,且节点温度离热源越近,温度越高。火灾高温处理后,两种焊接接头的残余应力呈现不同程度的下降,且残余应力大体按位置呈对称分布。（3）建立了单个角焊缝含不等数量腐蚀坑的两种焊接接头静力分析模型,获得了单个角焊缝中腐蚀坑数量与应力集中系数、疲劳寿命之间的变化关系,并基于FE-SAFE软件预测了三种工况模型的疲劳寿命。结果表明,搭接接头的应力集中系数要大于十字接头的应力集中系数,两种焊接接头在相同应力荷载下,无处理模型、腐蚀与火灾模型和仅腐蚀模型的疲劳寿命依次递减,且十字接头的疲劳寿命始终高于搭接接头的疲劳寿命。（4）进行了两种焊接接头三种工况下的疲劳试验,获得了相应的S-N曲线,分析了疲劳断口宏观结构、微观结构和疲劳损伤。基于数值模拟结果和各国规范设计曲线对两种焊接接头的疲劳特性和疲劳寿命给予评价。结果表明,腐蚀介质和火灾高温的确会对焊接接头的疲劳性能产生影响。三种工况下,十字接头的疲劳强度均大于搭接接头的疲劳强度,且两种焊接接头实际疲劳寿命较好的吻合了数值模拟结果。仅腐蚀处理的两种焊接接头受腐蚀时间和腐蚀程度等影响与各国船级社规范设计曲线公式计算值相差较大;GB规范设计曲线能够较好地评估无处理和腐蚀与火灾处理这两种焊接接头的疲劳寿命。
郭相忠[2]（2021）在《不锈钢轨道客车侧墙无痕激光焊接接头服役性能和失效行为研究》文中进行了进一步梳理冷轧301LN奥氏体不锈钢制造的轻量化不锈钢轨道客车以其安全、节能和材料可完全回收等优点,广泛地应用在地铁和城际快速列车中。在不锈钢车体侧墙的连接中通常采用低热量输入的电阻点焊,但是该方法会在车体外表面留下大量的可见压痕,严重影响了车体的外观质量和耐腐蚀性。非熔透激光焊接是替代电阻点焊解决上述问题的理想方法。因此,本文以301LN不锈钢车体侧墙与连接件的搭接非熔透激光焊接接头为研究对象,开展了服役性能和失效行为的研究,为不锈钢客车设计和制造提供基础依据。主要研究内容和成果如下:通过微观组织表征和静拉伸试验研究了301LN奥氏体不锈钢激光焊缝的凝固模式、热裂敏感性和断裂强度。结果表明,301LN搭接非熔透激光焊缝的凝固受熔池两侧和底部板材三方向热传导冷却控制,冷却速度快。焊缝主体以初始铁素体FA模式凝固,铁素体量约为6.4%体积分数;焊缝底部以FA和AF混合模式凝固,铁素体量约为3.2%体积分数,混合凝固区的占比随冷却速度的增加而增大。301LN不锈钢具有优异的激光可焊性,焊接热裂敏感性较低,激光焊缝金属具有不低于冷轧板的优异力学性能。通过静拉伸试验研究了搭接非熔透激光焊接接头的静力学性能和失效行为,以及影响静力学性能的主要因素。结果表明,搭接非熔透激光焊接接头的拉伸断裂模式为焊缝界面拉伸-剪切断裂,拉伸断裂时焊缝旋转角度大的试件在焊缝断裂面的拉应力比（拉应力:剪应力）大于焊缝旋转角度小的试件,导致其拉伸断裂载荷和位移量也较高。搭接非熔透激光焊接接头的断裂延展性与焊缝界面宽度/薄板厚度比值呈线性增加。针对厚板搭接非熔透激光焊接接头断裂延展性较低的特点,提出了激光束竖直照射倾斜板的焊接方法,制备的倾斜焊缝具有与垂直焊缝相似的规则几何形状,在不增加熔透率的条件下,有效增加了焊缝界面宽度,提升了断裂载荷和延展性。焊缝倾斜方向会通过改变界面焊缝断裂机制影响焊接接头的静力学性能,与正向（同加载方向）倾斜焊缝相比,反向（逆加载方向）倾斜焊缝断裂界面的应力状态由以剪切应力为主变为以拉伸应力为主,断裂载荷和延展性分别提高了11.4%和58.9%。建立了考虑搭接界面接触约束的热-弹塑性有限元模型,较为准确地预测了搭接激光焊接接头的温度场、残余应力和焊接角变形,并分析了熔透率对残余应力和焊接角变形的影响。结果表明,由于非熔透板材对焊缝金属自由膨胀的约束强于熔透板材,非熔透焊接接头下板搭接界面的横向残余应力峰值比熔透焊接接头高约70 MPa;横向残余应力峰值位于距焊缝中心约2.5 mm区域内,该部位也是疲劳裂纹起裂区。搭接非熔透激光焊接接头上下表面之间的横向收缩差异较大,导致其产生了较大的焊接角变形。通过疲劳试验、断裂分析和有限元分析,研究了搭接激光焊接接头的疲劳性能和失效行为,分析了残余应力对疲劳性能和失效行为的影响,得到了搭接激光焊接接头疲劳设计的参考应力以及疲劳寿命预测模型。结果表明,在高载荷幅下,搭接非熔透激光焊接接头随下板与上板厚度比值的增加,疲劳断裂板由较厚的非熔透下板转移到较薄的熔透上板,焊接接头的疲劳断裂主要受局部缺口应力的影响。在低载荷幅下,搭接非熔透激光焊接接头的疲劳断裂都发生在非熔透下板,这与非熔透下板搭接界面较高的横向残余应力有关。搭接非熔透激光焊接接头的疲劳极限随非熔透下板厚度的增加显着提高,而熔透上板厚度增加对提升焊接接头的疲劳极限作用不明显。受横向残余应力较高的影响,非熔透搭接激光焊接接头对低载荷幅的抗疲劳性能大大低于熔透接头,而对高载荷幅的抗疲劳性能相差不大。基于疲劳极限计算得到了熔透和非熔透搭接激光焊接接头的疲劳裂纹起始区的结构应力分别为408 MPa和345 MPa,该应力值可作为激光焊接结构疲劳设计的参考应力。考虑焊接角变形的等效结构应变法可以合理的预测搭接激光焊接接头的疲劳寿命,误差率在30%以内。
邱斌[3]（2021）在《设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究》文中提出平板网架结构广泛应用于设置悬挂吊车的工业建筑中,随着我国建筑业和工业的迅速发展,悬挂吊车的数量、吨位及运行频率在不断地增加,由此引发的网架结构疲劳问题日益凸显。本文依托国家自然科学基金面上项目（51578357）“基于健康监测的平板网架结构疲劳动态可靠性分析与疲劳寿命评估”,针对设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命进行了深入的研究。论文的主要研究工作及结论如下:（1）针对在役网架结构在悬挂吊车作用下的应力状态进行现场实测,分析了网架结构的应力变化规律以及悬挂吊车的载荷效应特点。结果表明,在吊车荷载作用下,网架结构的应力呈现出明显的周期性变化规律,悬挂吊车荷载效应具有很强的区域性。利用有限元软件对网架结构在吊车荷载作用下的应力状况进行模拟,分析结果与实测值吻合较好。（2）基于网架结构的实测载荷数据,结合数据信号处理、雨流计数及数理统计等方法,编制了设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱。在此基础上,探讨了网架结构疲劳应力频值谱的理论编制方法,并得到了网架结构在不同荷重分布参数下的疲劳应力频值谱,为设置悬挂吊车的网架结构疲劳寿命分析提供依据。（3）针对网架结构中螺栓球节点用M30高强度螺栓连接的常幅和变幅疲劳性能开展了试验研究,发现疲劳破坏均发生在螺栓与球啮合处的第一圈螺纹位置,并建立了常幅和变幅疲劳S-N曲线。通过疲劳断口形貌分析及螺栓应力的数值模拟,分析了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳失效机理。此外,开展了M30高强螺栓在欠拧情况下的常幅疲劳试验,得到了相应的S-N曲线。通过对比发现M30高强螺栓在仅拧入3个螺栓深度的情况下,其疲劳强度大幅降低。（4）对螺栓球节点中高强螺栓的应力集中问题进行了数值分析,探讨了两种不同的建模方式以及不同网格划分尺寸对高强螺栓应力计算结果的影响,并选取合适的有限元模型计算了高强螺栓的应力集中系数和疲劳缺口系数。同时对螺栓球节点中高强螺栓连接的应力集中系数进行了参数化分析,进一步揭示了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳破坏机理。（5）采用S-N曲线法、局部应变法及损伤容限设计法对螺栓球节点中M30高强螺栓的疲劳寿命进行评估。结合已有的疲劳试验数据及理论分析,针对三种疲劳寿命评估方法在其计算参数方面提出了修正建议。结果表明,参数修正后的方法具有较高的评估精度,适用于高强螺栓的疲劳寿命分析。（6）基于Palmgren-Miner线性损伤累积理论及疲劳强度S-N曲线,对网架中所测关键构件的两类节点构造细节的疲劳寿命进行评估。随后,建立了基于线性损伤累积理论的网架结构疲劳失效极限状态方程,探讨了方程中各参量的概率分布特征及参数取值,采用Monte-Carlo模拟法计算了所测关键构件的可靠度指标,并讨论了疲劳载荷效应增长率及吊车荷载增大对疲劳可靠度指标的影响规律。结果表明,是否考虑低应力幅损伤程度减弱,对疲劳可靠度指标计算结果影响很大,作低应力幅损伤弱化处理后,可靠度指标明显提高。随着服役时间的延长,疲劳载荷效应增长率越大,疲劳可靠度指标越低。随着吊车荷载的增大,疲劳可靠度指标降低显着。
杨会超[4]（2021）在《基于近场动力学的起重机主梁损伤机理及识别方法研究》文中提出作为现代工业的重要设备之一,起重机的运行吨位及速度不断提升,显着地提高了企业的生产能力及生产效率。同时,起重机经常在重载、高使用频率的工作环境下运行,发生事故往往会造成恶劣的影响,其安全性受到越来越多的重视。主梁作为起重机机械结构的关键部件之一,结构复杂且制造工艺繁琐,在运行中长期承受重载和循环冲击载荷的作用,容易产生损伤,甚至引发安全事故。然而,现有的超声波、涡流探伤等局部无损检测方法,不能全面反映起重机械结构及主梁的健康状况,且不具有预先性,难以满足有效识别起重机主梁损伤的需要。因此,迫切需要研究起重机主梁的损伤机理,并结合损伤识别方法,对主梁的损伤进行识别。本论文针对起重机主梁损伤机理复杂,以及现有主梁损伤识别方法存在的不足,通过近场动力学理论建立起重机主梁模型,研究起重机主梁以弹塑性变形、裂纹萌生和扩展为形式的损伤机理,以及在损伤演化过程中出现的应变、应力波等工程可测信号的产生机理与传播特性。并在此基础上,结合信号分析与处理方法,对损伤进行识别,为起重机主梁的结构安全性评估提供依据。论文主要工作如下:（1）对近场动力学的理论及三种数值模型的发展进行对比分析,分别从本构模型、数值计算方法、耦合方法等方面评述了近场动力学理论的研究现状;详细讨论了近场动力学理论在损伤与破坏和弹性波传播方面的应用研究。通过对损伤识别理论与近场动力学理论的系统综述,突出其在损伤识别方面应用的优势。（2）通过构建弹塑性本构关系,提出适用于研究金属材料弹塑性变形的改进近场动力学微极模型,分析金属材料的弹塑性变形及损伤演化;并提出异种材料交界面的近场动力学微极模型,研究焊接结构的弹塑性变形及损伤演化。针对近场动力学微极模型可变泊松比的特点,结合弹塑性力学理论,通过物质点位移计算应变数值,并采用米塞斯屈服理论判断弹塑性变形状态,针对物质点的应变数值采用不同的本构方程来数值模拟金属材料的弹塑性变形,以及损伤演化;同时,通过交界面的等截面复合梁模型,将不同材质的复合键组成“微极梁”,建立异种材料交界面近场动力学微极模型,分析异种材料交界面的弹塑性变形及损伤演化。（3）根据疲劳理论及断裂力学,在近场动力学普通态基模型的基础上提出了基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型。在疲劳裂纹萌生阶段,根据疲劳理论的局部应变法,结合Manson-Coffin公式及疲劳元模型,通过分析初始核心键在循环载荷下的循环伸长率提出了疲劳核心键的剩余寿命公式,得到主梁裂纹萌生阶段的疲劳寿命及损伤位置。在疲劳裂纹扩展阶段,根据疲劳裂纹扩展过程中物质点的键平均伸长率,提出哑点模型定量描述疲劳裂纹扩展路径。针对单裂纹或对称裂纹的简单疲劳损伤形式,提出近场动力学全域虚拟裂纹闭合法,分析疲劳裂纹扩展过程中结构体的应变能释放率及应力强度因子;针对复杂/多疲劳裂纹的损伤形式,提出近场动力学局域虚拟裂纹闭合法来计算裂尖虚拟裂纹闭合区域键的闭合功,从而得到损伤过程中应变能释放率及应力强度因子的变化情况。并针对复合型疲劳裂纹,将应变能释放率与最大周向应力理论相结合,提出疲劳裂纹模式分解方法。（4）采用所提出的近场动力学方法,分析起重机主梁的损伤机理。针对起重机主梁的弹塑性变形及损伤,采用改进后的近场动力学微极模型,分析主梁模型在损伤过程中的应变分布、裂纹长度以及承载力,并模拟含止裂孔工艺的主梁损伤演化,发现存在的初始裂纹容易导致主梁的损伤;针对起重机主梁的焊接结构,采用提出的异种材料交界面微极模型,数值计算主梁焊接结构的损伤演化,分析不同缺陷对焊缝的影响,得到了焊接结构的损伤机理;针对起重机主梁的疲劳损伤,采用基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型,分析主梁模型的疲劳裂纹萌生位置及寿命,分析了不同循环载荷最大值、不同应力比下主梁模型的疲劳裂纹扩展长度与寿命的关系,得到起重机主梁的疲劳损伤机理。（5）以起重机主梁在工作中承受冲击载荷时产生的应变信号为研究对象,提出一种基于近场动力学普通态基模型的主梁应变模态损伤识别方法。根据近场动力学普通态基模型,建立了起重机主梁的三维模型,模拟主梁在工作冲击载荷下的应变信号,并结合机械振动理论,得到主梁模型的应变模态;计算应变模态得到主梁上均布节点的差分曲线,并通过构建损伤位置敏感系数,实现损伤位置的识别;同时,利用损伤位置局部的应变模态差分数据建立ARMA模型,通过模型的预测功能得到主梁损伤节点在未损伤情况下的应变差分数据,从而通过构建的损伤程度系数来定量识别主梁结构的损伤程度。最后,通过起重机主梁模型的应变模态测试实验,对所提出的主梁损伤识别方法进行验证。
聂新宇[5]（2021）在《聚乙烯电熔接头拔脱失效研究》文中研究说明我国能源结构存在富煤贫油少气的特点,“十三五”到“十四五”期间总计新建10多万公里油气管道,促使油气管网覆盖进一步扩大,聚乙烯及其复合管以耐腐蚀性好、挠性高、可设计性强等特点,得到越来越广泛的应用,其中电熔连接作为该类管道系统最主要的连接方式之一,也将发挥更加重要的作用。随着聚乙烯电熔接头适用管道系统的输送压力、管道口径增加,管材、电熔套筒的强度通过纤维、钢板等增强材料得到提升,使得熔接区成为接头中的相对薄弱位置,拔脱失效成为接头中的主要失效模式之一。在拔脱失效中,管材从电熔套筒中沿轴向拔脱而出,引起介质泄漏,造成经济损失。目前对聚乙烯电熔接头拔脱失效的发生原因、失效位置与影响因素尚不明确,这严重影响了电熔接头的安全性,也制约了聚乙烯及其复合管道的发展应用。本文在国家自然科学基金面上项目的支持下,以聚乙烯电熔接头为研究对象,采用理论分析、试验研究与数值计算相结合的方法,对熔接区应力与材料性能分布、接头拔脱失效位置与原因、失效压力及其影响因素等方面开展研究,主要完成的工作有:（1）探究聚乙烯电熔接头熔接区的应力分布与材料性能。基于Lubkin和Reissner模型建立考虑弯矩的电熔接头应力场理论计算方法,结果表明熔接区切应力呈U型分布;通过深度敏感压痕技术探究聚乙烯管焊接接头内的弹性模量分布情况,发现熔区材料与母材的模量差异在7%范围内;结合理论模型与熔区材料性能,分析得到材料性能差异对熔接区切应力分布的影响较小,熔区长度与切应力集中系数间存在指数形式关系,为拔脱失效试验开展提供理论基础。（2）开展聚乙烯电熔接头拔脱失效试验,探究接头拔脱失效规律,深入分析拔脱失效原因。设计并焊制不同熔区长度（5 mm～25 mm）下的聚乙烯电熔接头,开展接头短时爆破试验,发现在较小熔区长度内,电熔接头发生拔脱失效,失效压力随熔区长度增加呈指数形式提高,当熔区长度增加到特定值后,失效模式转化为电熔套筒强度失效;对失效试样形貌进行观测,结合理论模型,发现拔脱失效发生在熔接区两端与电阻丝之间,沿轴向贯穿熔接区;进一步设计电熔接头剪切试验,利用数字图像相关技术确定了临界失效时熔合面及电阻丝区域的应变分布规律,并据此提出拔脱失效的判定依据。（3）建立聚乙烯电熔接头拔脱失效数值分析模型。比较数值分析与短时爆破试验结果,得到不同熔区长度接头失效压力的相对误差在1.8%～29.2%之间,电熔套筒外壁应变的相对误差在0.6%～21.2%之间,验证了模型的准确性;基于数值模型,分析了电熔接头拔脱失效过程中,熔区材料的应力分布及其随内压的变化规律;考虑Prony级数形式的聚乙烯黏弹性本构关系,建立长时拔脱失效预测模型,得到熔区材料应力、应变随时间初始变化较快,之后趋于稳定的变化规律;讨论内冷焊区长度、电阻丝直径、电熔套筒壁厚等结构参数对拔脱失效压力的影响规律,并设计一种高压RTP管电熔套筒结构,通过短时爆破试验验证设计结构的合理性。
武旭[6]（2020）在《高钢级管道环焊缝局部本构关系与断裂韧性测试研究》文中进行了进一步梳理油气管道是一种典型的焊接结构,焊缝及热影响区不可避免地存在各种形式的焊接缺陷。我国近年来已发生多起高钢级管道事故,多表现为管道环焊缝的应变能力不足。环焊缝的应变能力与其力学性能密切相关,由于环焊缝的非均质性,管道环焊缝力学性能测试与表征一直是一项难题。因而管道环焊缝的力学性能研究必须引起高度重视,对保障管道安全运营具有重要意义。环焊缝力学性能研究分为局部本构关系识别和断裂韧性测试两部分内容。针对管道环焊缝局部本构关系难以准确识别、单边缺口拉伸试件（SENT）断裂韧性测试中母材与焊缝的J积分塑性因子方程研究不充分以及规则化方法在SENT试件J-R阻力曲线测试上的适用性等关键问题进行研究,主要研究内容及成果如下:（1）提出了一种利用数字图像相关技术（DIC）测量焊接接头局部本构关系的方法,搭建了基于DIC技术的材料拉伸实验平台,测试了X80与Q235管道焊接接头局部力学性能,得到母材与焊缝试件不同位置的局部真应力-应变曲线。分析母材不同位置的真应力-应变曲线,结果表明,DIC方法可以准确测试材料性能,具备区分非均质材料力学性能的能力,可用于测试焊接接头局部本构关系。测试并分析了X80与Q235管道焊接接头的微观组织、硬度分布,其硬度分布规律与基于DIC方法得到的焊接结构屈服强度规律一致,证明了测试结果的准确性。分别研究X80和Q235试件母材、焊缝、热影响区的Ramberg-Osgood模型参数,确定了试件的匹配强度,两种材料焊接接头平均匹配系数分别为0.95和1.21。（2）建立管道母材SENT试件三维有限元模型,研究裂纹长度（a/W=0.2～0.7、增量0.1）、试件厚度（B/W=0.5、1、2）、硬化指数（n=5、7、10、15、20）、试件侧槽对J积分塑性因子的影响。通过数值分析结果,考虑裂纹长度、试件厚度、材料硬化性能等因素的影响,通过拟合方法提出适用于不含侧槽与侧槽深度为10%B的管道母材SENT试件J积分塑性因子方程。（3）建立针对管道环焊缝的SENT试件三维有限元模型,模拟计算焊缝金属SENT试件在不同裂纹长度（a/W=0.2～0.7）、试件厚度（B/W=0.5、1、2）、焊缝宽度（2h/W=0.5、0.75、1）、匹配系数（My=1.1～1.4）下的J积分塑性因子,研究不同因素对J积分塑性因子的影响规律,通过拟合方法提出针对不含侧槽与侧槽深度10%B的焊缝金属SENT试件J积分塑性因子方程。（4）提出了一种适用于SENT试件J积分阻力曲线测试的改进规则化方法,并应用于X80管道钢母材和焊缝的断裂韧性测试,相较于规则化方法,改进的方法与卸载柔度法的偏差更小,准确性更高。对比了BS 8571、ASTM E1820、GB/T21143等标准中起裂韧性的确定方法,分析了裂纹长度、最终裂纹扩展量、侧槽深度等对断裂韧性的影响规律,提出SENT试件优选的侧槽深度与试件加工方式。基于测试的SENT试件P-CMOD曲线和J-R阻力曲线,校核并修正了GTN模型参数,结果表明,该模型可以较好的预测材料的韧性撕裂行为,为管线钢的工程应用提供一定依据。
刘杰[7]（2020）在《基于FRP的钢桥箱梁疲劳损伤加固方法研究》文中进行了进一步梳理流线型钢箱梁因自重轻、承载力高以及整体性强等优点,已成为大跨桥梁主梁的主要形式之一。然而,在长期车载及风载等持续作用下,大跨钢桥钢箱梁不可避免地会出现不同形式的疲劳病害,当疲劳病害积累到一定程度,其结构安全性往往会受到显着影响,需进行加固修复。相比于更换原材料、焊接修复等传统加固措施,纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP）因轻质高强、便于施工、耐久性优异等诸多优点而得到广泛关注和应用。研究表明,外贴FRP加固方法可以有效改善钢结构的疲劳性能;然而,对于大跨钢桥而言,其钢箱梁的受力状态以及工作环境较为复杂,关于FRP加固件在复杂应力、温度和腐蚀环境耦合影响下的性能研究尚不完善。因此,本文通过实验室试验、数值分析、实桥加固与监测,对基于FRP的钢桥箱梁疲劳加固方法进行了研究和探讨,具体工作及主要结论如下:（1）基于FRP的钢桥箱梁顶板焊缝面外疲劳加固试验研究提出了一种基于FRP角形件的钢桥箱梁焊缝面外疲劳加固方法,并对其进行了疲劳加载测试。研究表明,界面脱胶是该加固形式最主要的破坏模式之一;使用外贴FRP角形件的方法可以显着降低焊缝细节附近的应力集中,进而增加正交异性钢桥面板的疲劳寿命;数值分析表明,通过外贴FRP角形件,可以显着降低正交异性钢桥面板焊缝细节裂纹尖端的应力强度因子。（2）基于FRP的钢桥箱梁顶板焊缝疲劳加固实测研究采用本研究所开发的FRP角形件疲劳加固技术,对大跨钢桥正交异性钢桥面板焊缝细节进行了加固并开展了现场实测。实桥测试结果表明,外贴FRP角形件之后的焊缝区域的有效应力幅明显减小,降低幅度可达原有效应力幅的66.9%;相关数值分析表明,在最不利荷载工况下,加固后的钢桥箱梁顶板-U肋焊缝细节的Von Mises应力和裂纹尖端的应力强度因子均明显降低,分别为加固前的44.8%和18.0%。（3）不同养护环境下的GFRP-钢试件静力及疲劳性能研究采用双剪式对接GFRP-钢粘结试件为研究对象,以养护方式、养护温度和养护周期为参数,研究粘结试件在不同腐蚀环境下的静力和疲劳粘结性能。试验表明,与室温养护相比,腐蚀（湿热）环境会显着影响试件的失效模式,且经腐蚀的试件在静力拉伸强度方面出现不同程度的下降;相应地,其界面断裂能和疲劳强度也因湿热养护作用而发生不同程度的降低。通过研究单一循环下的试件能量耗散率,发现随着循环次数的增加,所有试件的能量耗散率Ed均不断增加,且经过湿热养护后,试件的Ed比参考试件增长速率更快。（4）不同温度下的GFRP-钢试件变幅疲劳性能研究对GFRP-钢粘结试件在两步、四步变幅加载下的疲劳性能进行了研究,测试了粘结试件在不同温度、不同荷载组合作用下的疲劳寿命。研究表明,GFRP-钢试件的疲劳寿命会随着试验温度的升高而降低;通过对疲劳加载后的试件进行拉伸试验发现,GFRP-钢界面的粘结强度在疲劳加载过程中持续退化。本课题通过分析组合试验的结果,基于非线性强度退化模型,采用了针对GFRP-钢粘结试件的修正模型,然后利用修正后的退化模型以及两步加载试验结果,对四步加载疲劳寿命进行了评估。评估值和试验值的对比结果证明,使用界面强度退化修正模型可以准确评估GFRP-钢粘结试件变幅加载的疲劳寿命。
张彪[8]（2020）在《车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究》文中指出电动汽车的发展需求将轻量化提升至更高的优先级,拓展高性能铝镁合金的应用是车身框架减重的关键解决途径。现阶段铝薄壁焊接总成主要采用熔焊手段,存在着裂纹倾向大、变形大以及高能耗下制造成本较高等一系列问题,电阻焊（RSW）接头通常成为车辆结构的薄弱位置。搅拌摩擦点焊（FSSW）具有固相低温融合和对合金壁面不敏感的优势,是一种适合铝薄板连接的方法。目前相关报道多偏重于材料学方向,缺乏面向汽车制造和服役场景中的工程应用考量,对接头力学性能的工艺影响机理尚不明晰,导致车用工况下失效预测匮乏及抗裂性不足。本文围绕汽车薄壁接头在各制造环节中加工因素对成型性能的影响,从基材特性、参数设计、成形过程、焊后组织以及服役连接性能方面,较系统地开展了车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究,旨在为车辆焊点结构的强度设计与失效预测提供实验依据和方法支持。论文首先研究了典型车用铝合金5052H32和6061T6的材料力学性能。揭示了其应力状态与应变率耦合影响下的本构响应规律,发现合金流变应力主要受应变强化控制,断裂应变取决于应变率水平,冲击变形能显着增加。对合金弹塑性变形、损伤演化及韧性断裂分别开发出有效的力学表征模型,为后续焊接性能仿真奠定材料基础。提出了一种优化后性能与焊点工况负荷相匹配的焊接参数设计方法。基于剪剥强度因子关系模型,结合车身焊点的载荷传递分配规律,实现了符合汽车接头负载特定矢力场特性的多轴承载能力协同优化,形成目的性改进焊后性能的车用稳健性参数设计方案。此外,模拟研究了焊接温度场和热致应力场演变规律,开发了涵盖热力成形过程影响的非均质化焊点性能预测模型。采用高斯面-双椭球体复合移动热源模型和一系列接近实际生产的热模拟条件,将成形状态变量与热致力学行为相联系。研究表明,合金达到明显改性的截止温度约375℃,钩尖分布的残余压应力利于提高裂纹萌生阈值,固相焊调温机制主要借助金属软化行为控制产热率以实现系统负反馈平衡。并通过实测的场温度、组织分区形态和承载力验证了热分析及性能评估的有效性。进一步从断裂力学角度研究了焊后组织量化特征对焊点抗裂性能的影响。应用断裂参量J积分作为局部抗裂阻力判据,基于缺陷的弱内聚力键合特性,利用虚拟裂纹闭合法建立渐进开裂数值评估模型。发现裂纹随扩展速率da/dS增大而趋于失稳;起裂初期抗裂性主要伴随钩形弯折角的增大而提升,扩展后期抗滑移性正相关于焊核第二相析出粒子Mg2Si的数量级;并剖析了不同母材组合配置下产生接合强度差别的微观层面原因,提供了焊点性能调控的微依赖性机理。最后,对比了摩擦焊点与电阻焊点的车用连接性能,探明速率相关大变形失效转变规律和动态振动性能。给出了焊点处于多轴应力状态下的统一包络失效判定准则,工作应力空间内FSSW具有更高的承载容限;接头耐冲击强度呈明显的高速强化,FSSW断裂能吸收较高于RSW约32.8%以上;利用频响传递函数测试获取了动连接刚度曲线,同等激励下FSSW响应振幅为RSW值的30.2-56.7%左右。车身点连接的多性能评价基准下,认为摩擦焊点具有整体较优异的综合服役性能。综上,在汽车车身结构的设计与制造中,将摩擦点焊应用于铝薄壁件集成同时考虑其性能规律,可提高CAE模型预测精度;全面的力学性能机理研究对促进车身点焊工艺升级具有现实意义,有益于提升车身整体结构性能满足安全性和舒适性要求。
杨龙,杨冰,阳光武,肖守讷,朱涛[9]（2020）在《点焊接头疲劳研究综述》文中研究表明对点焊接头疲劳研究近几十年的发展进行全面的综述。从数值分析、试验分析、有限元分析和疲劳评估方法等4个方面系统梳理和综述点焊接头的疲劳研究成果,将点焊静态理论、局部应力、结构应力和断裂力学等数值分析方法进行归纳总结;从静态试验、拉剪疲劳试验、剥离试验和缺口试验等试验方法中研究点焊接头失效模式、失效机理和疲劳寿命;对8种点焊接头有限元模型的特点、建模方法、适用范围进行了对比综述,认为CWELD和CBAR模型适用于大型点焊结构中;对载荷-寿命法、名义应力法、热点应力法、等效结构应力法等多种点焊接头疲劳评估方法的适用条件、适用对象、评估效果等进行归纳总结,认为等效结构应力法值得在工程领域进行推广应用。最后对存在的问题和进一步研究方向进行评述和探讨,对点焊接头更深入的疲劳研究具有一定的指导和帮助。
陈庆龙[10]（2020）在《含缺陷X80管道GMAW自动焊环焊缝应变容量研究》文中指出为应对复杂服役环境,基于应变设计广泛应用于我国新建油气输送管道,而环焊缝应变容量评估对管道基于应变设计具有重要意义。本文选用高钢级GMAW自动焊工艺的X80管线,采用试验和数值模拟方法,分析环焊接头的组织与力学性能,探究裂尖约束水平对断裂阻力曲线的影响,获取了不同内压水平下的拉伸应变容量。采用系列冲击试验获取焊缝与热影响区的韧脆转变温度为-62℃,环焊接头在服役温度下处于冲击韧性上平台,其失效模式为韧性断裂,可应用切线法获取拉伸应变容量。通过拉伸试验获取焊缝和母材的应力应变曲线,获得全焊缝矩形拉伸试样的抗拉强度和屈服强度高于圆棒拉伸试样,确认环焊接头为高强匹配,同时跨焊缝拉伸试验试样断裂于管体,环焊接头满足基于应变设计要求。获取环焊接头的硬度云图,分析显示环焊接头焊缝金属整体相对管体母材的硬度较高,硬度云图反映环焊接头存在热影响区软化,计算热影响区的软化程度为6.6%。通过SENB试验和SENT试验分别获取了X80管线钢GMAW自动焊环焊缝的断裂阻力曲线,试验测得SENB试样相较于SENT试样的断裂阻力曲线更低。通过建立静态裂纹模型,获取不同裂纹深度的CTOD与远端应变的关系,并进一步获得等应变驱动力曲线,通过切线法获取拉伸应变容量。研究了不同内压下含缺陷管道的拉伸应变容量,得到在同一内压下,裂纹深度越大,对应的裂纹驱动力越高;在同一裂纹深度下,内压越高,对应的裂纹驱动力越大。计算得到0MPa、3.34MPa、6.68MPa、10.02MPa各内压值下含缺陷管道对应的拉伸应变容量分别为:5.1%、4.3%、3.6%、3.3%。分析不同内压下含缺陷管道TSC的变化规律,得当内压增加时,含缺陷管道的TSC减小,在较高内压时,TSC减小的趋势放缓。
二、不同裂纹位置焊接接头J积分有限元数值分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同裂纹位置焊接接头J积分有限元数值分析（论文提纲范文）
（1）复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 钢桥疲劳研究现状 |
| 1.2.1 钢桥疲劳研究进展 |
| 1.2.2 疲劳寿命评估方法 |
| 1.3 钢桥腐蚀研究现状 |
| 1.3.1 腐蚀破坏类型 |
| 1.3.2 腐蚀影响因素 |
| 1.3.3 腐蚀预测模型 |
| 1.3.4 腐蚀试验研究 |
| 1.4 钢桥腐蚀疲劳研究现状 |
| 1.4.1 腐蚀疲劳定义 |
| 1.4.2 腐蚀疲劳破坏机理 |
| 1.4.3 腐蚀疲劳影响因素 |
| 1.5 火灾高温后残余应力研究现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 焊接过程有限元分析理论 |
| 2.1 焊接过程有限元分析的特点 |
| 2.2 焊接有限元模型的简化 |
| 2.3 焊接温度场分析计算的基本理论 |
| 2.3.1 传热学经典理论 |
| 2.3.2 焊接温度场的基本方程 |
| 2.3.3 非线性瞬态温度场热传导的有限元求解 |
| 2.4 焊接应力与变形场分析的基本理论 |
| 2.4.1 屈服准则 |
| 2.4.2 流动准则 |
| 2.4.3 强化准则 |
| 2.4.4 热弹塑性理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊接接头温度场与应力场数值分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试件设计 |
| 3.3 有限元模型建立 |
| 3.3.1 建立三维几何模型 |
| 3.3.2 给定材料性能参数 |
| 3.3.3 单元选择与网格划分 |
| 3.3.4 移动热源选取与施加 |
| 3.3.5 采用生死单元技术 |
| 3.4 焊接热-应力耦合场有限元分析 |
| 3.4.1 瞬态温度场分析 |
| 3.4.2 焊接应力场分析 |
| 3.5 焊后火灾高温处理对焊接热-应力耦合场的影响 |
| 3.5.1 焊后火灾高温荷载施加 |
| 3.5.2 焊后火灾高温处理对温度场的影响 |
| 3.5.3 焊后火灾高温处理对应力场的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 焊接接头疲劳寿命有限元分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 腐蚀坑模型静力有限元分析 |
| 4.2.1 腐蚀坑的形成机理及其形貌探究 |
| 4.2.2 腐蚀坑有限元模型建立 |
| 4.2.3 有限元计算结果分析 |
| 4.3 FE-SAFE疲劳寿命分析 |
| 4.3.1 FE-SAFE软件介绍 |
| 4.3.2 FE-SAFE疲劳分析过程 |
| 4.3.3 不同工况下的疲劳寿命结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复杂环境与应力场作用下焊接接头疲劳试验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 试验概况 |
| 5.2.1 材性拉伸试验 |
| 5.2.2 加速腐蚀试验 |
| 5.2.3 火灾高温试验 |
| 5.3 疲劳试验 |
| 5.3.1 试验设备及加载方案 |
| 5.3.2 试验现象及结果 |
| 5.4 试验结果分析与讨论 |
| 5.4.1 S-N曲线拟合 |
| 5.4.2 疲劳断口分析 |
| 5.4.3 疲劳损伤分析 |
| 5.4.4 对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）不锈钢轨道客车侧墙无痕激光焊接接头服役性能和失效行为研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 奥氏体不锈钢的激光焊接性能及焊缝金属的热裂敏感性 |
| 1.2.1 奥氏体不锈钢焊缝金属的平衡凝固模式 |
| 1.2.2 奥氏体不锈钢焊缝金属的快速冷却凝固模式 |
| 1.2.3 奥氏体不锈钢激光焊接金属的热裂敏感性 |
| 1.2.4 301LN激光焊缝凝固模式的研究进展 |
| 1.3 激光焊接数值模拟研究进展 |
| 1.3.1 焊接温度场模拟 |
| 1.3.2 焊接应力应变场模拟 |
| 1.4 搭接激光焊接接头静力学性能研究进展 |
| 1.4.1 静拉伸性能及断裂模式 |
| 1.4.2 静拉伸有限元数值分析 |
| 1.5 搭接激光焊接接头疲劳特性及寿命预测的研究进展 |
| 1.5.1 疲劳性能及断裂模式 |
| 1.5.2 焊接残余应力和变形对疲劳性能的影响 |
| 1.5.3 疲劳寿命预测方法 |
| 1.6 目前研究存在的问题 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 2 焊接试件制备及试验方法 |
| 2.1 试验材料及焊接试件制备 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试件制备 |
| 2.2 焊接接头组织性能表征 |
| 2.3 焊接残余应力和变形测定 |
| 2.4 焊接接头力学性能测定 |
| 2.4.1 静拉伸试验 |
| 2.4.2 疲劳试验 |
| 2.5 断裂分析和有限元分析 |
| 3 301LN激光焊缝凝固组织和热裂敏感性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光焊缝微观组织及凝固模式 |
| 3.2.1 对接激光焊缝微观组织及凝固模式 |
| 3.2.2 搭接非熔透激光焊缝微观组织及凝固模式 |
| 3.3 激光焊缝凝固模式和热裂敏感性分析 |
| 3.4 激光焊缝的抗拉强度和断裂分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 搭接非熔透激光焊接接头静力学性能及增强方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 搭接激光焊接接头静力学性能 |
| 4.2.1 焊接接头几何结构及硬度分布 |
| 4.2.2 静拉伸性能及断裂模式 |
| 4.3 搭接激光焊接接头静拉伸有限元分析 |
| 4.3.1 有限元模型建立 |
| 4.3.2 静拉伸试件的塑性应变分析 |
| 4.3.3 焊缝界面宽度对断裂延展性的影响 |
| 4.4 搭接非熔透激光焊接接头静力学性能增强方法 |
| 4.4.1 倾斜焊缝的制备 |
| 4.4.2 静拉伸性能对比 |
| 4.4.3 静拉伸断裂分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 搭接激光焊接残余应力和变形研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊接模拟的理论基础 |
| 5.2.1 焊接温度场模拟理论 |
| 5.2.2 焊接应力场模拟理论 |
| 5.2.3 焊接有限元分析步骤 |
| 5.3 热-弹塑性有限元模型 |
| 5.3.1 几何模型及网格划分 |
| 5.3.2 热物理性能参数 |
| 5.3.3 热源模型 |
| 5.3.4 初始条件和边界条件 |
| 5.3.5 搭接界面接触约束 |
| 5.4 搭接激光焊接温度场 |
| 5.5 搭接激光焊接残余应力 |
| 5.5.1 残余应力测量 |
| 5.5.2 熔透率对焊接残余应力的影响 |
| 5.6 搭接激光焊接角变形 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 搭接激光焊接接头疲劳性能及断裂分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 搭接激光焊接接头的疲劳极限 |
| 6.3 搭接激光焊接接头的疲劳曲线 |
| 6.3.1 板厚对疲劳曲线的影响 |
| 6.3.2 熔透率对疲劳曲线的影响 |
| 6.4 搭接激光焊接接头的疲劳断裂模式 |
| 6.4.1 非熔透焊缝等厚板焊接接头的疲劳断裂 |
| 6.4.2 非熔透焊缝非等厚板焊接接头的疲劳断裂 |
| 6.4.3 熔透焊缝非等厚板焊接接头的疲劳断裂 |
| 6.5 残余应力对疲劳性能和断裂模式的影响 |
| 6.5.1 有限元模型建立 |
| 6.5.2 残余应力对低载荷幅疲劳性能和断裂模式的影响 |
| 6.5.3 残余应力对高载荷幅疲劳性能和断裂模式的影响 |
| 6.6 搭接激光焊接接头的疲劳寿命预测 |
| 6.6.1 有限元模型建立 |
| 6.6.2 网格不敏感性结构应力计算 |
| 6.6.3 焊接角变形对疲劳断裂的影响 |
| 6.6.4 基于等效结构应变法的疲劳寿命预测 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外疲劳问题的研究进展 |
| 1.2.1 疲劳问题研究回顾与现状 |
| 1.2.2 疲劳寿命评估研究 |
| 1.2.3 疲劳载荷谱研究 |
| 1.2.4 疲劳可靠性研究 |
| 1.3 网架结构疲劳问题的研究进展 |
| 1.3.1 网架结构疲劳性能的研究进展 |
| 1.3.2 网架结构疲劳研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 设置悬挂吊车网架结构的应力实测与有限元分析 |
| 2.1 网架结构的基本概况 |
| 2.2 网架结构受力分析 |
| 2.2.1 基本设计参数 |
| 2.2.2 有限元模型建立 |
| 2.2.3 计算结果分析 |
| 2.3 网架结构的应力实测方案 |
| 2.3.1 应力测点布置 |
| 2.3.2 数据采集系统 |
| 2.3.3 应变传感器安装 |
| 2.3.4 现场测试与数据采集 |
| 2.4 网架结构的应力实测数据分析 |
| 2.4.1 吊车空载运行工况 |
| 2.4.2 吊车负重运行工况 |
| 2.4.3 吊车组合作业工况 |
| 2.4.4 吊车起吊和卸载工况 |
| 2.4.5 吊车刹车制动工况 |
| 2.4.6 邻跨吊车作业工况 |
| 2.5 吊车荷载作用下网架结构的有限元分析 |
| 2.5.1 网架结构的悬挂吊车荷载效应 |
| 2.5.2 吊车荷载的计算与模拟 |
| 2.5.3 有限元分析及验证 |
| 2.5.4 吊重增大后网架结构的应力分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱编制与理论分析 |
| 3.1 疲劳载荷数据的测取 |
| 3.2 载荷谱编制对象的确定 |
| 3.3 载荷数据处理与统计分析 |
| 3.3.1 载荷时间历程的压缩处理 |
| 3.3.2 载荷时间历程的平稳性检验 |
| 3.3.3 基于雨流计数法的统计计数 |
| 3.3.4 载荷幅均值的概率分布及检验 |
| 3.4 疲劳载荷谱的编制 |
| 3.4.1 极值荷载的确定 |
| 3.4.2 二维载荷谱编制 |
| 3.4.3 程序载荷谱编制 |
| 3.5 网架结构疲劳应力频值谱的理论分析 |
| 3.5.1 吊车载荷现场调查与统计分析 |
| 3.5.2 疲劳应力的数值计算与分析 |
| 3.5.3 网架结构的疲劳应力频值谱 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 螺栓球节点中M30 高强螺栓的疲劳性能试验研究 |
| 4.1 M30 高强螺栓的常幅疲劳性能试验 |
| 4.1.1 疲劳试件设计 |
| 4.1.2 高强螺栓的材料性能 |
| 4.1.3 试验设备及方法 |
| 4.1.4 试验结果与分析 |
| 4.1.5 疲劳失效机理分析 |
| 4.1.6 高周疲劳损伤模型 |
| 4.1.7 试验结果与规范值对比 |
| 4.2 M30 高强螺栓的变幅疲劳性能试验 |
| 4.2.1 疲劳试件 |
| 4.2.2 试验加载方案 |
| 4.2.3 变幅疲劳试验结果 |
| 4.2.4 变幅疲劳损伤 |
| 4.2.5 变幅疲劳S-N曲线 |
| 4.3 M30 高强螺栓欠拧的常幅疲劳性能试验 |
| 4.3.1 试验设计 |
| 4.3.2 试验加载方案 |
| 4.3.3 疲劳破坏形式 |
| 4.3.4 试验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 螺栓球节点中高强度螺栓连接的疲劳寿命评估 |
| 5.1 高强螺栓的应力集中系数 |
| 5.1.1 V型切口的应力集中系数 |
| 5.1.2 高强螺栓应力集中的有限元分析 |
| 5.1.3 高强螺栓的应力集中系数 |
| 5.1.4 高强螺栓应力集中系数的参数分析 |
| 5.1.5 高强螺栓的疲劳缺口系数 |
| 5.2 S-N曲线法 |
| 5.2.1 光滑试件的S-N曲线估算 |
| 5.2.2 平均应力对疲劳寿命的影响 |
| 5.2.3 缺口效应对疲劳强度的影响 |
| 5.2.4 基于S-N曲线法的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.2.5 修正的S-N曲线法 |
| 5.3 局部应力应变法(LSA) |
| 5.3.1 概述 |
| 5.3.2 基于LSA的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.3.3 修正的局部应力应变法 |
| 5.4 损伤容限设计法(DTDM) |
| 5.4.1 应力强度因子和断裂韧性 |
| 5.4.2 疲劳裂纹扩展速率模型 |
| 5.4.3 高强螺栓裂纹扩展参数确定 |
| 5.4.4 基于DTDM的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.5 三种疲劳寿命评估方法对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳寿命及可靠性分析 |
| 6.1 基于累积损伤理论的网架结构疲劳寿命评估 |
| 6.1.1 焊接空心球节点连接的疲劳寿命评估 |
| 6.1.2 螺栓球节点高强螺栓连接的疲劳寿命评估 |
| 6.1.3 考虑吊车荷载增大后网架结构的疲劳寿命评估 |
| 6.2 基于累积损伤理论的网架结构疲劳可靠性分析 |
| 6.2.1 网架结构的疲劳极限状态方程 |
| 6.2.2 随机变量的概率分布特性 |
| 6.2.3 疲劳可靠度指标的计算方法 |
| 6.2.4 设置悬挂吊车的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.2.5 考虑吊车运行频率增长的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.2.6 考虑吊车荷载增大的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于近场动力学的起重机主梁损伤机理及识别方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 近场动力学理论的国内外研究现状 |
| 1.2.1 近场动力学理论的发展与特点 |
| 1.2.2 近场动力学理论的研究现状 |
| 1.2.3 近场动力学理论的应用研究 |
| 1.3 结构损伤识别的国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 近场动力学理论及其数值算法 |
| 2.1 近场动力学键基模型 |
| 2.1.1 基本概念 |
| 2.1.2 PMB本构模型 |
| 2.1.3 损伤及断裂描述 |
| 2.2 近场动力学态基模型 |
| 2.2.1 态的定义及运动控制方程 |
| 2.2.2 普通态基模型的建模方法 |
| 2.2.3 线弹性及弹塑性本构模型 |
| 2.2.4 近场动力学非普通态基模型 |
| 2.3 近场动力学的数值计算方法 |
| 2.3.1 物质的离散与积分 |
| 2.3.2 边界条件及载荷的施加 |
| 2.3.3 显式积分法及数值收敛算法 |
| 2.3.4 算法流程图 |
| 2.4 近场动力学三种模型的对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 改进的近场动力学微极模型及其弹塑性分析 |
| 3.1 近场动力学微极模型及其改进模型 |
| 3.1.1 近场动力学微极模型 |
| 3.1.2 改进的近场动力学微极模型及其弹塑性分析 |
| 3.1.3 数值计算方法 |
| 3.2 金属块损伤演化数值计算及实验分析 |
| 3.3 异种材料交界面的近场动力学微极模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型 |
| 4.1 疲劳损伤过程 |
| 4.2 基于Manson-Coffin公式的近场动力学疲劳萌生模型 |
| 4.3 哑点模型及其疲劳裂纹扩展路径预测 |
| 4.4 基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型 |
| 4.4.1 近场动力学全域虚拟裂纹闭合法及疲劳裂纹扩展分析 |
| 4.4.2 近场动力学局域虚拟裂纹闭合法及疲劳裂纹扩展分析 |
| 4.5 近场动力学疲劳模型的计算流程 |
| 4.6 CT试样的疲劳损伤数值计算及实验分析 |
| 4.6.1 CT试样疲劳损伤数值分析及试验 |
| 4.6.2 多孔板疲劳损伤数值分析及疲劳试验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于近场动力学的起重机主梁损伤机理分析 |
| 5.1 起重机主梁弹塑性变形及损伤演化 |
| 5.1.1 起重机主梁模型的弹塑性变形 |
| 5.1.2 起重机主梁模型的损伤演化 |
| 5.2 含焊接结构起重机主梁模型的变形及损伤演化 |
| 5.3 起重机主梁的疲劳损伤机理及疲劳试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于近场动力学应变模态的起重机主梁损伤识别研究 |
| 6.1 基于近场动力学模型的应变模态分析 |
| 6.1.1 应变模态 |
| 6.1.2 基于近场动力学的应变模态分析 |
| 6.2 损伤位置识别 |
| 6.2.1 应变模态差分曲线 |
| 6.2.2 损伤位置识别 |
| 6.3 损伤程度识别 |
| 6.3.1 应变模态差分值预测 |
| 6.3.2 损伤程度识别 |
| 6.4 主梁模型应变模态实验及损伤识别 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（5）聚乙烯电熔接头拔脱失效研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 油气长输管道概述 |
| 1.1.2 增强热塑性复合管 |
| 1.1.3 RTP管道连接方法 |
| 1.2 电熔接头力学性能研究现状 |
| 1.2.1 测试方法 |
| 1.2.2 失效模式 |
| 1.3 拔脱失效研究现状 |
| 1.3.1 理论研究 |
| 1.3.2 数值模拟 |
| 1.3.3 试验研究 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 研究内容及技术路线图 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 电熔接头切应力分布与熔区材料性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 熔接区切应力分布理论模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 应力分析 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.2.4 求解方法 |
| 2.3 熔区材料弹性模量研究 |
| 2.3.1 深度敏感压痕技术 |
| 2.3.2 试样制备 |
| 2.3.3 试验装置与方法 |
| 2.3.4 结果分析与讨论 |
| 2.4 熔接区切应力分布规律 |
| 2.4.1 应力集中现象与模型验证 |
| 2.4.2 熔区材料性能的影响分析 |
| 2.4.3 接头结构参数的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 聚乙烯电熔接头拔脱失效试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电熔接头短时爆破试验 |
| 3.2.1 试样制备 |
| 3.2.2 试验装置 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 失效模式与压力 |
| 3.3.2 拔脱失效分析 |
| 3.3.3 电熔套筒强度失效分析 |
| 3.4 拔脱失效原因探究 |
| 3.4.1 剪切试验内容 |
| 3.4.2 剪切失效过程分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 聚乙烯电熔接头拔脱失效数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 聚乙烯电熔接头有限元分析模型 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 材料参数 |
| 4.2.3 载荷及边界条件 |
| 4.2.4 相互作用设置及网格划分 |
| 4.3 试验验证与结果分析 |
| 4.3.1 试验验证 |
| 4.3.2 拔脱失效过程分析 |
| 4.3.3 时间对拔脱失效影响规律探究 |
| 4.4 结构参数对拔脱失效的影响分析 |
| 4.4.1 内冷焊区长度 |
| 4.4.2 电阻丝直径 |
| 4.4.3 电熔套筒壁厚 |
| 4.5 高压RTP管电熔接头应用案例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在读博士期间取得的科研成果 |
（6）高钢级管道环焊缝局部本构关系与断裂韧性测试研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 目的及意义 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 断裂力学相关理论 |
| 1.2.2 管道环焊缝接头局部力学性能测试 |
| 1.2.3 低约束试件断裂韧性测试发展 |
| 1.2.4 J积分塑性因子 |
| 1.2.5 阻力曲线测试方法 |
| 1.3 研究内容与研究方法 |
| 第2章 管道环焊缝局部本构关系研究 |
| 2.1 真应力真应变计算方法 |
| 2.1.1 基于DIC的真应变测试方法 |
| 2.1.2 基于DIC的真应力计算方法 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 材料与试件 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 数据处理方法 |
| 2.3 测试结果 |
| 2.3.1 焊缝及热影响区宽度测量 |
| 2.3.2 应变分布 |
| 2.3.3 局部真应力-应变曲线 |
| 2.3.4 本构参数评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 管道母材SENT试件J积分塑性因子研究 |
| 3.1 J积分与塑性因子计算方法 |
| 3.1.1 利用塑性因子评估J积分 |
| 3.1.2 J积分塑性因子计算流程 |
| 3.2 有限元分析 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型 |
| 3.2.3 分析过程 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 应力强度因子选用 |
| 3.3.2 J积分塑性因子评估 |
| 3.3.3 裂纹长度影响分析 |
| 3.3.4 试件厚度与侧槽影响分析 |
| 3.3.5 硬化指数影响分析 |
| 3.4 母材J积分塑性因子公式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 管道环焊缝SENT试件J积分塑性因子研究 |
| 4.1 焊缝金属J积分塑性因子计算 |
| 4.2 有限元分析 |
| 4.2.1 管道环焊缝SENT试件几何模型 |
| 4.2.2 材料模型 |
| 4.2.3 分析过程 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 J积分塑性因子评估 |
| 4.3.2 焊缝宽度影响分析 |
| 4.3.3 匹配系数影响分析 |
| 4.3.4 试件厚度与侧槽影响分析 |
| 4.4 焊缝J积分塑性因子公式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 管道环焊缝断裂韧性测试 |
| 5.1 单试件测试方法 |
| 5.1.1 规则化方法 |
| 5.1.2 卸载柔度法 |
| 5.2 实验材料与装置 |
| 5.2.1 材料与试件 |
| 5.2.2 实验装置与流程 |
| 5.3 结果讨论 |
| 5.3.1 P-CMOD曲线 |
| 5.3.2 裂纹长度评估 |
| 5.3.3 J-R阻力曲线分析 |
| 5.3.4 起裂韧性分析 |
| 5.3.5 影响因素分析 |
| 5.3.6 基于DIC的 CTOD测试 |
| 5.4 GTN模型参数校核 |
| 5.4.1 GTN模型 |
| 5.4.2 有限元模型 |
| 5.4.3 GTN模型参数验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于FRP的钢桥箱梁疲劳损伤加固方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 钢箱梁桥的应用与发展 |
| 1.1.2 钢箱梁疲劳病害及其加固/修复 |
| 1.2 FRP材料特点 |
| 1.2.1 连续纤维材料的性能 |
| 1.2.2 粘结基体的性能 |
| 1.3 基于FRP的钢结构加固/修复技术 |
| 1.3.1 FRP加固钢结构的特点 |
| 1.3.2 FRP加固钢结构的常见形式 |
| 1.4 FRP外贴加固钢结构的研究现状 |
| 1.4.1 FRP-钢界面粘结性能 |
| 1.4.2 FRP加固钢结构疲劳性能 |
| 1.5 本文研究目的与研究内容 |
| 1.5.1 本文研究目的 |
| 1.5.2 本文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于FRP的钢箱梁顶板焊缝面外疲劳加固试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢箱梁顶板焊缝面外疲劳加固 |
| 2.2.1 钢箱梁顶板焊缝面外疲劳 |
| 2.2.2 基于FRP的钢箱梁顶板焊缝面外疲劳加固原理 |
| 2.3 钢箱梁顶板焊缝面外疲劳加固试验 |
| 2.3.1 试验试件及材料 |
| 2.3.2 应变片布置方案 |
| 2.3.3 试验加载 |
| 2.4 试验结果及分析 |
| 2.4.1 焊缝打磨效果 |
| 2.4.2 FRP加固后的钢箱梁焊接构件疲劳性能 |
| 2.5 疲劳试验应力强度因子分析 |
| 2.5.1 应力强度因子的概念 |
| 2.5.2 应力强度因子计算方法 |
| 2.5.3 基于相互作用积分法的有限元模型 |
| 2.5.4 未加固试件的应力强度因子分析 |
| 2.5.5 加固试件的应力强度因子分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于FRP的钢桥箱梁顶板焊缝疲劳加固实测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 加固方案 |
| 3.2.1 润扬长江大桥 |
| 3.2.2 .加固材料 |
| 3.2.3 加固测试方案 |
| 3.3 加固结果分析 |
| 3.3.1 应力分析 |
| 3.3.2 雨流计数法 |
| 3.3.3 等效应力幅监测结果 |
| 3.4 钢桥箱梁焊缝细节疲劳加固数值模拟研究 |
| 3.4.1 有限元整体模型 |
| 3.4.2 有限元子模型 |
| 3.4.3 加载工况 |
| 3.4.4 未加固焊缝细节应力分布 |
| 3.4.5 加固后焊缝细节应力分布 |
| 3.4.6 应力强度因子K_I |
| 3.4.7 不同加固片长度的加固效果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同养护环境下的GFRP-钢试件静力粘结性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方案 |
| 4.2.1 试验材料性能 |
| 4.2.2 试验试件 |
| 4.2.3 试验设计 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 破坏模式 |
| 4.3.2 极限强度及破坏伸长量 |
| 4.3.3 应变信息 |
| 4.4 界面断裂能 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 湿热养护环境下的GFRP-钢试件疲劳性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.2.1 材料性能 |
| 5.2.2 试验试件 |
| 5.2.3 湿热养护及试验方案 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.3.1 破坏模式 |
| 5.3.2 L-N疲劳曲线 |
| 5.3.3 荷载-变形曲线及刚度变化 |
| 5.3.4 应变变化 |
| 5.4 能量耗散速率 |
| 5.4.1 能量耗散变化曲线 |
| 5.4.2 相对能量耗散率 |
| 5.4.3 损伤加速点 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 GFRP-钢试件温控变幅疲劳性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验方案 |
| 6.2.1 试验材料性能 |
| 6.2.2 试验试件及试验设计 |
| 6.3 试验结果与分析 |
| 6.3.1 准静态测试 |
| 6.3.2 常幅疲劳测试 |
| 6.3.3 节段疲劳测试 |
| 6.3.4 变幅疲劳试验 |
| 6.4 疲劳寿命评估 |
| 6.4.1 非线性强度退化模型 |
| 6.4.2 非线性强度退化修正模型 |
| 6.4.3 非线性强度退化修正模型的应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| (1)基于FRP的钢桥箱梁顶板焊缝面外疲劳加固试验研究 |
| (2)基于FRP的钢桥箱梁顶板焊缝疲劳加固实测研究 |
| (3)不同养护环境下的GFRP-钢试件静力粘结性能研究 |
| (4)湿热养护环境下的GFRP-钢试件疲劳性能研究 |
| (5)GFRP-钢试件温控变幅疲劳性能研究 |
| 7.2 研究展望 |
| 作者攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
| 期刊论文 |
| 专利及软件着作权 |
| 致谢 |
（8）车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 轻量化车身结构的材料与连接技术 |
| 1.2 摩擦点焊性能影响因素 |
| 1.2.1 焊具和参数配置 |
| 1.2.2 工艺成形过程模拟 |
| 1.2.3 焊点宏微观成型特征 |
| 1.3 薄壁接头的车用服役性能评价 |
| 1.4 论文选题与主要研究内容 |
| 第2章 车用铝合金的材料表征与力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 合金物化性质及微结构表征 |
| 2.2.1 化学成分构成 |
| 2.2.2 热物理参数计算 |
| 2.2.3 显微结构分析 |
| 2.3 铝材本构行为的试验研究 |
| 2.3.1 试件设计及制样 |
| 2.3.2 缺口破坏实验 |
| 2.3.3 准静态拉伸测试 |
| 2.3.4 多级中高速率拉伸测试 |
| 2.4 连续材料非线性本构建模 |
| 2.4.1 应变率相关本构关系 |
| 2.4.2 损伤演化模型 |
| 2.4.3 应力状态相关断裂应变模型 |
| 2.5 韧性断裂仿真分析 |
| 2.5.1 基于扩展有限元法的拉伸断裂建模 |
| 2.5.2 韧性开裂仿真结果及实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 焊接参数的负荷-性能匹配性设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦点焊实验方案设计 |
| 3.2.1 焊件构型及焊装设计 |
| 3.2.2 工艺因子试验矩阵设计 |
| 3.3 剪剥强度因子近似建模 |
| 3.3.1 接合强度测试结果 |
| 3.3.2 响应面模型建立 |
| 3.3.3 工艺参数对剪剥特性的影响 |
| 3.4 车身多工况焊点负荷数值分析 |
| 3.4.1 传递载荷解耦用连接单元 |
| 3.4.2 多轴应力计算结果与统计分析 |
| 3.5 焊接参数多目标协同优化 |
| 3.5.1 车辆适用性约束条件与优化算法 |
| 3.5.2 参数优化结果及多轴承载力匹配验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 热力成形过程对接头应力场的影响及预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊点结合界面结构分析 |
| 4.2.1 金相样品的制备 |
| 4.2.2 界面细微结构分布 |
| 4.2.3 材料局部性能表征 |
| 4.3 热力成形过程及承载性能预测建模 |
| 4.3.1 材料热物理和力学属性指派 |
| 4.3.2 几何模型和边界条件 |
| 4.3.3 有限元模型和界面接触条件 |
| 4.3.4 热流控制方程 |
| 4.3.5 热源模型的二次开发与热载荷设置 |
| 4.3.6 受迫断裂仿真条件 |
| 4.4 热致应力场分析及承载力预测 |
| 4.4.1 焊接温度场分布与测温实验 |
| 4.4.2 固相焊温度调节机制讨论 |
| 4.4.3 焊后热残余应力场分布 |
| 4.4.4 接头承载能力的预测及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 焊后组织量化特征对焊点抗裂性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊点渐进破坏数值评估模型建立 |
| 5.2.1 组织演变影响下的抗裂阻力判据 |
| 5.2.2 渐进开裂模拟条件 |
| 5.2.3 主弯折裂纹的J积分计算设定 |
| 5.2.4 应变能释放率G的理论分布解 |
| 5.3 组织量化特征对焊点开裂强度的影响 |
| 5.3.1 渐进开裂过程结果及响应验证 |
| 5.3.2 钩缺陷形态与开裂强度相关性分析 |
| 5.3.3 焊核第二相特性与开裂强度相关性分析 |
| 5.3.4 母材组合对搭接界面特征的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 摩擦焊点与电阻焊点的连接性能比较 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电阻焊点接头制备及焊接力监测 |
| 6.3 静动态服役力学加载实验 |
| 6.3.1 多轴失效测试 |
| 6.3.2 剪切冲击实验 |
| 6.3.3 动态振动测试 |
| 6.4 摩擦焊点与电阻焊点的多性能比较评价 |
| 6.4.1 多轴失效判定准则分析 |
| 6.4.2 耐冲击破坏性能分析 |
| 6.4.3 动连接刚度分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）点焊接头疲劳研究综述（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 点焊数值分析 |
| 1.1 静态理论分析 |
| 1.2 局部应力分析 |
| 1.3 结构应力分析 |
| 1.4 断裂力学分析 |
| 2 点焊试验及有限元分析 |
| 2.1 点焊试验 |
| 2.2 点焊有限元分析 |
| 3 点焊疲劳评估方法 |
| 3.1 载荷-寿命法 |
| 3.2 名义应力法 |
| 3.3 热点应力法 |
| 3.4 局部法 |
| 3.5 缺口应力法 |
| 3.6 断裂力学法 |
| 3.7 等效结构应力法 |
| 3.8 其他评估方法 |
| 3.9 疲劳评估方法对比 |
| 4 结论 |
（10）含缺陷X80管道GMAW自动焊环焊缝应变容量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 管线拉伸应变容量概述 |
| 1.2.1 基于应变设计 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.2.3 管线拉伸应变容量模型 |
| 1.3 断裂力学与CTOD试验 |
| 1.3.1 断裂力学理论概述 |
| 1.3.2 管线钢领域的CTOD试验 |
| 1.4 管线环焊接头拉伸应变容量的影响因素 |
| 1.5 本文主要研究内容与思路 |
| 第二章 环焊接头材料性能测试 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 环焊接头显微组织分析 |
| 2.3 环焊接头冲击韧性测试 |
| 2.4 环焊接头工程应力应变曲线 |
| 2.4.1 基于数字图像相关方法 |
| 2.4.2 全焊缝金属矩形拉伸试样 |
| 2.4.3 环焊接头力学性能测试 |
| 2.5 环焊接头硬度测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 管线环焊接头断裂韧性研究 |
| 3.1 断裂力学试验准备 |
| 3.1.1 单试样卸载柔度法 |
| 3.1.2 双引伸计测量CTOD |
| 3.1.3 CTOD试样设计 |
| 3.2 断裂力学试验过程 |
| 3.2.1 SENB试样试验过程 |
| 3.2.2 SENT试样试验过程 |
| 3.2.3 试验后试样九点法测量 |
| 3.3 断裂阻力曲线计算 |
| 3.3.1 柔度的处理 |
| 3.3.2 SENB试样的断裂阻力曲线 |
| 3.3.3 SENT试样的断裂阻力曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含缺陷X80自动焊环焊接头的拉伸应变容量 |
| 4.1 切线法原理 |
| 4.2 裂纹驱动力模型的构建 |
| 4.2.1 ABAQUS数值分析平台简介 |
| 4.2.2 材料模型 |
| 4.2.3 静态裂纹模型设置 |
| 4.3 管道内压对环焊接头拉伸应变容量的影响 |
| 4.3.1 获取裂纹驱动力曲线 |
| 4.3.2 获取拉伸应变容量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
四、不同裂纹位置焊接接头J积分有限元数值分析（论文参考文献）
- [1]复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究[D]. 胡聪. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]不锈钢轨道客车侧墙无痕激光焊接接头服役性能和失效行为研究[D]. 郭相忠. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究[D]. 邱斌. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]基于近场动力学的起重机主梁损伤机理及识别方法研究[D]. 杨会超. 东南大学, 2021
- [5]聚乙烯电熔接头拔脱失效研究[D]. 聂新宇. 浙江大学, 2021(06)
- [6]高钢级管道环焊缝局部本构关系与断裂韧性测试研究[D]. 武旭. 中国石油大学(北京), 2020
- [7]基于FRP的钢桥箱梁疲劳损伤加固方法研究[D]. 刘杰. 东南大学, 2020
- [8]车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究[D]. 张彪. 吉林大学, 2020
- [9]点焊接头疲劳研究综述[J]. 杨龙,杨冰,阳光武,肖守讷,朱涛. 机械工程学报, 2020(14)
- [10]含缺陷X80管道GMAW自动焊环焊缝应变容量研究[D]. 陈庆龙. 西安石油大学, 2020(09)