一、有机玻璃疲劳裂纹超载迟滞效应的试验研究（论文文献综述）
张学忠[1]（2021）在《用于潜水器耐压壳疲劳寿命预报的小时间域保载疲劳裂纹扩展模型研究》文中进行了进一步梳理21世纪以来,深海载人潜水器的研发,特别是全海深（11000米级）载人潜水器的研制引发了新一轮科技竞赛。载人深潜器在工作过程中,必然会经历多次下潜-工作-上浮的过程,从而深潜器的耐压壳也会经历加载-保载-卸载的循环过程。并且,深海载人潜水器下潜深度和水下作业时间随着每次执行任务的不同都会发生变化。要保证潜水器服役过程的安全性,需要合理计算耐压壳结构在这种复杂载荷下的疲劳寿命。基于断裂力学的方法在金属结构疲劳寿命预报中愈发体现出优越性,其评估的基础是一个合理可靠的裂纹扩展率模型。本文以描述循环加载-卸载过程的小时间域裂纹扩展模型（以da/dt来描述裂纹扩展率）为基础,基于蠕变和超载塑性区变化分析及一些试验现象对模型做了改进,使改进后的模型在常幅载荷、变幅载荷和保持载荷作用下都有很好的适用性,并考虑材料属性为随机变量,分析了裂纹在不同长度下扩展速率的可靠度。最后以改进的小时间域保载疲劳裂纹扩展率模型给出了大深度载人潜水器耐压壳的寿命计算流程。本文研究内容和主要成果如下:（1）对常幅载荷和变幅载荷形式下疲劳裂纹扩展模型、保载疲劳裂纹扩展模型以及可靠性理论在疲劳寿命中的应用进行了综述分析,为研究小时间域保载疲劳裂纹扩展模型提供了思路和方向;（2）裂纹尖端的应力状态不总是平面应力或平面应变状态,而是处于这两者之间的状态。本文考虑裂纹尖端应力应变状态对裂纹尖端塑性区域大小和裂纹张开位移的影响,引入约束因子,使其裂纹张开位移更加符合实际情况;（3）分析了描述循环加载-卸载过程的小时间域裂纹扩展模型对常幅载荷条件下的裂纹扩展速率的预报能力,对该模型中提出的描述裂纹张开角度的表达式进行了修成,提出了裂纹张开角度与应力比、断裂韧性、应力强度因子门槛值有关的表达式,提高了模型与常幅载荷条件下实验数据的吻合度;（4）在以上修正的基础上,提出了过载的塑性区影响范围Reff,max的表达式。为了考虑过载之后裂纹扩展速率逐渐恢复至原来水平的现象,认为过载产生的塑性区域随着裂纹扩展的抑制作用逐渐减少,基于此,提出了等效最大应力semax的概念,以描述过载影响程度的衰减过程。根据以上现象和假设,本文在时间域裂纹扩展模型应力水平描述方法的基础上,本提出了变幅载荷条件下应力水平的计算方法并通过一些实验数据与模型预测数据的对比验证了该方法的合理性;（4）为了提高长时间保持载荷条件下裂纹扩展率的预测准确性,本文提出长时间保持载荷和较大的应力强度因子对材料产生的较大的损伤会加速裂纹扩展速率,不能忽略,因此本文通过引入与保载时间和应力强度因子有关的参数来描述材料损伤对裂纹扩展速率的影响,并通过与实验数据对比进行了验证;（5）在改进的小时间域保载疲劳裂纹扩展模型基础上,考虑一些材料属性的随机性,运用蒙特卡洛法、一次二阶矩法和二次二阶矩法,分析了该模型在不同裂纹长度下裂纹扩展速率的可靠度;（6）基于修正的小时间域保载疲劳裂纹扩展模型,以计算某一大深度载人潜水器耐压壳寿命为例,介绍了计算流程中初始裂纹的确定、材料参数的确定、加载阶段和保载阶段参数确定的方法以及载荷谱的确定方法。最后通过分别计算只考虑下潜上浮随机载荷过程的耐压壳的疲劳寿命与考虑下潜-工作-上浮的随机载荷过程的耐压壳保载疲劳寿命,对计算流程进行了演示,指出了考虑保持载荷过程对合理预报耐压壳疲劳寿命的必要性。
李航宇[2]（2020）在《Q235B钢材锈蚀疲劳寿命及疲劳机理的试验研究及理论剖析》文中研究表明在城市工业大气环境下,钢材腐蚀问题是钢结构最普遍的损伤形式之一,即使采用涂层技术进行防腐保护,钢材腐蚀问题也未能得到解决。钢材腐蚀会导致钢构件有效受力面积减少与蚀坑的产生,由此所导致的钢构件应力集中现象是现存钢结构破坏失效的重要因素。尤其是在动载荷作用下,锈蚀后钢材的疲劳性能急剧下降将带来巨大的经济损失与社会危害。在国家自然科学基金项目（51578357）的资助下,本文以Q235B钢材为对象,进行了疲劳试验研究和相关理论分析,主要工作内容和结论如下:（1）首先制备完好试件和10%质量锈蚀率的Q235B钢材,采用常幅加载方式在MTS疲劳试验机上进行拉伸疲劳试验,对常幅疲劳试验所得数据进行统计分析可知,锈蚀试件的疲劳寿命较完好试件有显着的减小。（2）建立Q235B钢材完好试件的三维有限元模型,结合有限元软件Abaqus与疲劳设计软件FE-safe进行疲劳寿命模拟,改变应力幅的大小,将16个点拟合得到其疲劳寿命曲线。同时探讨得到以初始裂纹0.7mm×0.7mm建立质量锈蚀率为10%的钢材疲劳模型更为合理,改变应力幅的大小,得到锈蚀试件的疲劳寿命曲线。（3）其次基于XFEM模块求解裂纹尖端应力强度因子并与解析解做对比,验证了有限元法计算应力强度因子的准确性。同时利用log（da/d N）～log（△K）曲线,得到了常数c和m的数值大小,基于Paris公式建立了符合Q235B钢材实际疲劳寿命的疲劳模型,为Q235B钢材的高周疲劳断裂分析提供一种有效分析方法。（4）并通过在电镜扫描下观察疲劳失效断口表面夹杂及其结构形式,结果表明每个疲劳失效断口均包含了疲劳源区、扩展区和瞬断区,同时锈蚀试件的疲劳裂纹条带间距大于完好试件,这反映了锈蚀试件的疲劳寿命要小于完好试件。
胡锋[3]（2020）在《波形钢腹板部分斜拉桥力学性能及可靠度评价方法研究》文中研究表明波形钢腹板部分斜拉桥作为一种相对新颖的桥梁结构类型,在其建设数量逐渐增加的同时衍生出两大需求:（1）力学性能的进一步明确;（2）运营阶段性能评估方法的建立。但通过对国内外研究现状的总结梳理发现,目前阶段对波形钢腹板部分斜拉桥关键构件的力学性能、箱梁剪力滞效应及性能评估方法等方面的研究尚不够深入,现有研究成果仍不足以对该类结构设计、运维工作提供更加有效的支撑。联合理论分析、数值模拟、模型试验及现场实测等手段进一步开展相关问题的探讨十分必要。为研究波形钢腹板部分斜拉桥关键构件、成桥状态的力学性能及运营阶段性能评价方法,进而为该类结构设计及运维工作提供参考。首先,借助推出试验研究带栓钉埋入式抗剪连接件的抗剪性能及承载力计算方法;其次,借助模型试验、数值模拟、现场测试等手段研究波形钢腹板部分斜拉桥箱梁的剪力滞效应,并借助现场加载数据分析该类结构的静动力性能;最后,分别从正常使用及承载能力极限出发,借助可靠度理论建立了波形钢腹板部分斜拉桥性能评价方法。主要得到以下研究结论:（1）基于推出试验研究发现,带栓钉埋入式抗剪连接件上折板、直板及下折板荷载-位移曲线特征不同,区别在于上折板荷载-位移曲线具有明显的强化阶段;通过对照试件明确了栓钉焊接位置、开孔位置等对连接件抗剪承载力的影响,形成了该类连接件抗剪承载力的近似计算方法;（2）集中荷载下单箱四室波形钢腹板箱梁剪力滞效应最显着位置与集中力作用点对应,均布荷载下剪力滞效应最明显位置为中腹板两侧腹板与顶板交界处;箱梁截面最大剪力滞系数随着宽跨比的增大而增大,随着腹板厚度的增大而减小,横隔板的设置能够有效削弱剪力滞效应的不利影响,实体横隔板的削弱效果优于桁架式横隔板;进一步联合实测数据明确了成桥状态主梁剪力滞效应的分布情况,建立了适用性良好的剪力滞效应有限元模拟方法;（3）斜拉桥主跨主梁混凝土顶板实际偏载系数略小于理论值,对于所有桥跨,主梁混凝土底板实际偏载系数明显高于理论值;单箱四室波形钢腹板组合箱梁最外侧两片腹板剪应力随着距降低高度的增大而增大,内测三片腹板剪应力呈现先降低后增大的趋势;波形钢腹板部分斜拉桥冲击系数随着车辆行驶速度的增大而增大,刹车工况下冲击系数略低于同等速度正常行车工况,桥面跳车所产生的冲击系数明显高于正常行车工况;斜拉桥前三阶振型均为竖向弯曲,第四阶振型为侧向弯曲;（4）汽车荷载效应均值变化对波形钢腹板部分斜拉桥主梁变形可靠度指标的影响最为显着,其次为斜拉索弹性模量、截面积、混凝土弹性模量以及波形钢板弹性模量,腹板厚度均值变化影响最小;主梁容许位移随着目标可靠指标的增长呈抛物线增长趋势;设计汽车荷载水平下,斜拉桥主梁变形可靠指标为8.39,通车之后实测变形特征值约为容许位移的47.5%,大桥主梁变形性能能够满足正常使用要求;（5）钢绞线拉索的强度劣化全过程主要包括HDPE护套有效防护、均匀腐蚀与点状腐蚀并发、疲劳裂纹开展三个阶段,HDPE护套有效防护阶段高强钢丝微动磨损对强度劣化过程的影响不可忽略;以上三个阶段持续时间占比分别为38.74%、12.47%、48.79%;微动磨损进程随着钢丝直径的减小、钢丝间接触力的增大、钢丝微动振幅的增大以及振动频率的增大而加快;随着时间延长,磨损深度的增长速度逐渐变缓慢;（6）采用基于风险函数的时变可靠性分析方法并考虑关键构件的强度劣化模型,建立了相应的时变可靠性评估方法;考虑结构设计与评估的差异、个体风险准则、社会风险准则、生活质量指标、总成本优化等因素影响时,重要性等级为一级的关键构件目标可靠指标可取为3.37,对应基准期为10年;波形钢腹板部分斜拉桥主梁抗弯可靠性水平明显高于最长拉索,服役期前30年两种关键构件的可靠性水平均高于目标可靠指标,对于斜拉索,应在服役期30年左右进一步加强维养力度。
高明星[4]（2019）在《基于XFEM考虑过载迟滞效应的疲劳裂纹扩展研究》文中指出疲劳裂纹是引起船体结构失效主要原因之一,为了更加准确地评估船体结构安全性,必须考虑真实载荷次序对结构疲劳裂纹扩展寿命的影响。目前,国内外基于断裂力学的疲劳强度研究以等幅疲劳裂纹扩展寿命评估为主,有关变幅循环载荷下的疲劳强度研究也主要限于发生I型裂纹扩展的简单结构,很少涉及船舶等复杂结构在真实载荷次序下的剩余疲劳强度。模拟疲劳裂纹扩展时,扩展有限元法无需进行裂尖网格高密度细化和网格重构,非常适应用于复杂结构的疲劳裂纹扩展分析。然而,ABAQUS软件在集成扩展有限单元法时存在大量简化,如裂尖奇异项的缺失容易导致求解发散和计算出错,此类问题对于混合裂纹扩展而言尤为严重;基于Paris公式的疲劳裂纹扩展准则无法考虑载荷次序对疲劳裂纹扩展寿命的影响。因此,有必要开发一套可以评估含裂纹损伤船舶结构在真实载荷次序下的疲劳强度算法。本文在ABAQUS平台上,基于XFEM和Python脚本语言开发了一套考虑过载迟滞效应的疲劳裂纹扩展新算法,实现了实际工程结构的混合裂纹扩展路径预测以及等幅和过载疲劳裂纹扩展寿命评估。该算法解决了现有XFEM模块的诸多缺陷,具有计算可靠、适应范围广、经济实用等特点。首先,系统分析了ABAQUS现有XFEM模块处理裂纹扩展时存在的诸多缺陷,表明开展疲劳裂纹扩展算法二次开发的必要性。提出基于考虑裂尖渐进奇异性的J积分法计算应力强度因子,并以标准三点弯曲试件、标准紧凑拉伸试件和中心穿透孔边双斜裂纹为例,验证了J积分法计算I型、I-II混合型应力强度因子具有较高的精确性。其次,基于XFEM及Python脚本语言开发了一套考虑过载迟滞效应的疲劳裂纹扩展算法,该算法可用于处理实际工程结构混合裂纹扩展路径计算、恒幅及过载疲劳寿命预测。并系统给出了算法的程序设计思路、设计流程及各部分核心原理,为开展疲劳裂纹扩展分析奠定了方法基础。然后,应用开发的疲劳裂纹扩展模块分别计算了修正的三点弯曲试件、空间工字梁结构等五种模型的混合裂纹扩展路径,研究了偏置孔、多裂纹、复杂受力状态等多种参数对计算结果的影响,通过与试验数据、文献数据及ABAQUS自带XFEM模拟数据进行对比,充分验证了算法适应于不同情形下的混合裂纹扩展路径预测。最后,应用开发的疲劳寿命统计模块分别评估了中心穿透裂纹板、修正的紧凑拉伸试件及空间工字梁结构在等幅、多种过载疲劳谱下的疲劳裂纹扩展寿命,通过与试验数据或文献数据进行对比,验证了本文提出的算法能够较优地预报等幅及过载疲劳裂纹扩展寿命。此外,以工字梁结构为例,应用开发算法系统研究了过载位置、过载比、过载间隔、连续过载次数等过载参数对结构疲劳裂纹扩展寿命的影响规律。
郑建军,冯建民,赵洪伟[5]（2017）在《超载试验中TC18钛合金低周疲劳特性研究与断口分析》文中研究表明为了研究超载试验对TC18钛合金低周疲劳特性的影响,常温下,在恒幅低周疲劳和间隔超载载荷两种工况下,对两种厚度的β锻TC18钛合金中心开孔试样进行了研究;对其低周疲劳性能及断口形貌开展了深入探索。同时,在应力比和恒幅载荷相同的情况下,与无超载情况下的裂纹扩展速率进行了对比分析。疲劳试验结果表明:β锻TC18钛合金存在明显的超载迟滞效应;每100次恒幅载荷间隔2次1.3倍超载载荷时,低周疲劳寿命约为恒幅低周疲劳寿命的2倍。
王综轶[6]（2017）在《中微子探测器结构选型及其材料与节点的力学性能研究》文中指出对中微子的研究在全世界一直是一个热门的课题,2015年日本和加拿大的科学家因其对中微子研究的突出贡献而共同获得了诺贝尔物理学奖,我国科学家也在2016年首次获得了基础物理学奖。研究中微子需要建立一个中微子探测器,本文结合了江门和锦屏两个中微子实验,对符合其使用要求的探测器分别进行了深入研究。有机玻璃是探测器中使用的重要材料之一,本文为了将该类材料向建筑结构领域推广,对其基本力学性能以及疲劳裂纹扩展性能进行了研究。具体的研究工作及成果如下:（1）为江门中微子实验设计一个双层不锈钢网壳与有机玻璃容器组合的方案,并且根据设计的要求,对该方案进行优化。优化方案中不锈钢网壳的总重量比初始方案降低了 35%,有机玻璃容器的最大应力降低了 12.6%,撑杆的最大轴力值降低6.3%,结构最大位移降低5.8%。当内外液面高度差为3 m时,球体最大应力降低43.6%;当温度升高10 ℃时,球体最大应力降低20%;在地震作用下,支柱处的最大应力会达到178.6 MPa;最大应力处节点失效时,不锈钢撑杆的最大轴力增大了 9.6%。（2）对千吨靶物质级锦屏中微子探测器提出初步的结构方案。另外,设计一个1吨靶物质级的小型探测器,对该探测器进行受力分析。结果表明,在最不利工况下1吨探测器中有机玻璃上的最大应力为2.10 MPa,小于5 MPa:不锈钢网架上的最大应力为128.73 MPa,小于其设计强度:稳定分析中,一阶屈曲模态系数为23.3,而考虑双非线性的安全系数为6.9,均满足要求。（3）为江门中微子探测器设计出有机玻璃与不锈钢连接节点,用试验的方法考察该类节点的极限承载力,并用ABAQUS软件进行模拟分析。结果表明,设计出的三个节点试件的极限承载力分别为288 kN、325 kN和513 kN;三个节点试件在破坏之前有机玻璃均处于弹性状态,在长期受力作用下,有机玻璃会发生蠕变现象;加工和制作该类节点时,需尽量避免不锈钢和有机玻璃的共同聚合;有机玻璃上的最大应力小于10 MPa,满足江门中微子探测器的使用要求。（4）设计不锈钢紧固件,用试验的方法研究该类紧固件的承载能力,并且利用ABAQUS软件来研究紧固件各个部件上的应力分布。结果表明,设计试件的极限承载力均超过2000 kN,至少具有14倍的安全储备;球头螺杆上的最大Mises应力约为49 MPa,球头套帽上的最大Mises应力约为87 MPa,而底帽和球头套则分别为44 MPa和35 MPa,各部件均处于弹性阶段。（5）对有机玻璃材料进行准静态单轴拉伸和平面应变断裂韧性试验,研究温度对其力学性能的影响。结果表明,有机玻璃的应力—应变曲线均呈现出非线性特征,而且没有明显的屈服点,其破坏为脆性的;当温度升高时,试件的极限强度和初始弹性模量均会下降;采用ZWT模型的非线性弹性部分对本次试验数据进行拟合能取得非常理想的结果;母材试件的断裂韧性KIC在+20℃时最低,为1.45MPa·m1/2,当温度为-20℃时达到最高,为2.90MPa·m1/2;带拼接缝试件在+40℃时KIC最低,为1.24MPa·m1/2,在-40℃时最高,为2.21 MPa-m1/2。试件断面的裂纹扩展区越光滑,试件的KIC值越高。当断面沿着裂纹扩展方向出现弧状条纹,并且当弧状条纹数量增多时,KIC值会降低。当弧状条纹发展为垂直于疲劳裂纹边缘线的放射状条纹时,KIC的值会进一步降低。（6）利用ANSYS软件对于有机玻璃和不锈钢连接节点进行断裂力学分析,研究当该类节点的荷载为设计值的6倍时节点中能承受的最大裂纹深度。计算结果表明,附加玻璃开口处的裂纹深度应该控制在7 mm之内,而主体玻璃上的裂纹深度应该控制在0.4 mm之内。（7）使用ANSYS软件对有机玻璃板材进行二维和三维的疲劳裂纹扩展有限元分析。结果表明,对于二维疲劳裂纹扩展,使用扩展有限元和网格重划分方法计算所得的结果较为吻合;网格重划分的方法能较好的解决三维疲劳裂纹扩展的问题。
刘辉[7]（2016）在《基于频闪照明和DSCM的疲劳裂纹尖端变形场在线测量方法研究》文中研究表明疲劳裂纹是工程构件中存在最多、最危险的破坏形式,研究其扩展、断裂过程对机械产品运行的安全性意义重大。目前金属材料疲劳裂纹扩展试验存在着测量内容单一,不能从微观和宏观变形的角度来揭示裂纹起裂、扩展机理。本文将数字散斑相关法与频闪照明相结合,应用于疲劳裂纹扩展试验中,研究了紧凑拉伸试件在高频正弦交变载荷作用下,裂纹尖端区域变形场的变化规律。本文的工作主要包括以下四个方面:1.通过对电磁谐振式疲劳试验机结构和工作原理分析,建立了三自由度振动系统力学模型,通过动力学分析得到了作用在试件上的载荷与电磁力之间的相位差。2.针对电磁谐振式疲劳试验机振动频率高的特点,为了采集载荷特征点的散斑图像,本文提出了频闪成像正弦曲线快速拟合时间补偿二次图像采集方法,并分析选择了相关设备。3.为了实现疲劳裂纹尖端变形场在线测量,提出了双相关函数DSCM快速算法来提高计算效率,并针对裂纹尖端区域位移梯度变化较大的特点采用了可靠性导向路径的方法计算全场位移,利用Lab VIEW结合C语言编写了计算程序。最后与传统DSCM算法相比较,结果显示两者的计算精度一致但本算法的计算时间更短。4.利用所搭建的频闪成像系统采集了不同裂纹长度时的散斑图像,结合所编写的程序对图像进行在线处理,计算出了感兴趣区域的位移场和应变幅值与疲劳循环次数的关系并研究了其变化规律,最后分析了误差的产生原因。通过理论研究和试验验证了所提裂纹尖端变形场在线测量方法的可靠性,一方面为工程构件的实时监测提供了新的手段;另一方面为断裂力学参数的在线测量提供了新的方法,对深化材料的认识以及研究疲劳变形过程的本质具有重要意义。
王综轶,王元清,杜新喜,衡月昆,秦中华[8]（2015）在《有机玻璃(亚克力)的力学性能及其工程应用》文中指出有机玻璃的应用日益广泛,对其力学性能的研究尤为重要。介绍了有机玻璃的三种增韧技术:交联改性、共聚改性、定向拉伸;概括了有机玻璃在工程中的应用。对于本构关系,介绍了Maxwell模型、Kelvin模型、三元件（标准线性固定）模型以及ZWT非线性粘弹性本构模型。对于试验研究的类型,总结了国内外学者关于准静态、动态拉压试验、蠕变和应力松弛试验、疲劳和裂纹扩展试验以及有机玻璃残余应力和老化等研究现状。增韧技术对有机玻璃的性能影响较大,温度和应变率等条件对其力学性能也有显着的影响。
洪圆[9]（2015）在《Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在TA2中的转型扩展研究》文中进行了进一步梳理TA2是压力容器用钢的常用材料之一,由于具有优良的耐腐蚀性和综合机械性能,所以在工程上得到了广泛的应用。裂纹缺陷是造成设备失效的主要形式,因此关于裂纹启裂和扩展的研究备受关注。本论文开展疲劳裂纹在材料TA2中转型扩展及超载迟滞的实验研究,并结合金相试验探讨Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹的扩展机理。主要结论如下：（1）对含Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹的拉伸试件（简称M（T）试件）进行了恒幅疲劳拉伸试验,研究了Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在TA2材料中的扩展规律。结果表明,疲劳裂纹在拉伸载荷的作用下以Ⅰ型裂纹型式向前扩展；裂纹扩展由I型应力强度因子变化幅主导,并拟合得到了转型后的Ⅰ型疲劳裂纹在TA2材料中的扩展速率方程。（2）以恒幅载荷为基础,在裂纹扩展过程中对M（T）试件施加超载,结果表明：超载对裂纹的扩展路径没有影响,但对裂纹的启裂和扩展速率有较大影响,它使得超载后的裂纹启裂和扩展更慢,即存在超载迟滞效应。数值模拟表明,超载对裂纹扩展的影响是由于超载使得裂纹尖端附近形成了具有残余压应力的塑性区。（3）金相试验表明,裂纹在TA2材料中的扩展为穿晶断裂,扩展过程中没有明显分支；宏观断口观察发现,TA2材料具有较好的塑性,超载后断口表面出现明显的贝纹线,且随着裂纹长度的增加,超载产生的贝纹线越宽,说明超载的影响范围越大；微观断口分析表明,超载后试件在裂纹扩展区的疲劳辉纹密度明显增多,说明超载后裂纹扩展相同长度需要较多的循环次数,或者说裂纹扩展速率减慢,即产生了超载迟滞效应。
黄爱凤[10]（2014）在《飞机座舱有机玻璃频率相关疲劳特性研究》文中研究说明有机玻璃这一透明度最高的塑料,在日常生活和工程结构中大量使用,如飞机座舱盖、风挡、车辆窗户等。有机玻璃是高分子聚合物,力学行为常表现出粘弹性,即力学性能具有较强的时间温度依赖性。其疲劳特性也具有时间相关性。随着有机玻璃在重要结构件中的应用,对有机玻璃疲劳特性的认识和疲劳寿命预测等问题的研究愈加重要。但目前对有机玻璃疲劳寿命的研究仍借用金属材料的方法,对其粘弹性特点考虑不多。因此本文对有机玻璃进行了一些时（频率）相关疲劳试验和理论研究。本文首先介绍了塑料的有别于金属材料的几个力学特点如粘弹性,时间温度应力等效,银纹现象等以及相关研究情况。介绍了工程应用中有机玻璃比较受关注的一些研究方向和研究成果,特别是其中频率相关疲劳的研究。为分析疲劳过程中的蠕变影响和了解有机玻璃的蠕变特性,本文进行了室温下的蠕变试验,得到了蠕变曲线和蠕变断裂时间,分析了有机玻璃的时间应力等效关系,得到了有机玻璃时间应力平移因子公式,并由此方便地用经验方程描述了蠕变曲线。论文重点进行了1Hz,0.5Hz,0.1Hz和0.03Hz等几个不同频率的疲劳试验,记录了应力应变响应。得到了不同频率的S-N曲线。分析了不同频率下的力学响应,采用非线性粘弹性模型描述了滞后环。比较了疲劳和蠕变的断口形貌特征。结合试验结果,分析了频率对疲劳寿命的影响原因,频率小于1Hz时,蠕变和疲劳强度率相关是两个主要因素。提出了用于有机玻璃疲劳寿命估算的频率修正蠕变-疲劳损伤演化模型,采用微分进化算法,方便地得到了模型参数。试验结果表明,本文的模型对有机玻璃不同频率疲劳寿命的描述和预测与试验结果吻合较好,从模型建立的思路看,本文的模型也可以用于带保载的情况。另外,高聚物常作为重要结构材料—纤维增强复合材料的基体,基体材料的力学性能对纤维增强复合材料有较大影响,现在也已经开始关注粘弹性对纤维增强复合材料疲劳的影响。对高聚物材料粘弹性疲劳问题的研究有助于进一步研究掌握复合材料的疲劳特性。
二、有机玻璃疲劳裂纹超载迟滞效应的试验研究（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、有机玻璃疲劳裂纹超载迟滞效应的试验研究（论文提纲范文）
（1）用于潜水器耐压壳疲劳寿命预报的小时间域保载疲劳裂纹扩展模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 疲劳裂纹扩展模型研究现状 |
| 1.2.2 室温蠕变研究现状 |
| 1.2.3 耐压球壳疲劳可靠性研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 线性断裂理论 |
| 2.1.1 Ⅰ型裂纹尖端应力场和位移场 |
| 2.1.2 应力强度因子 |
| 2.2 裂纹尖端塑性区大小 |
| 2.3 裂纹尖端张口理论(CTOD) |
| 2.4 疲劳可靠度分析方法 |
| 2.4.1 Mont Carlo法(MCM) |
| 2.4.2 一阶可靠性法 |
| 2.4.3 二阶可靠度法 |
| 2.4.4 响应面法 |
| 2.4.5 神经网络法 |
| 第三章 小时间域疲劳裂纹扩展模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小时间域裂纹扩展模型建立 |
| 3.2.1 增量的裂纹扩展动力学 |
| 3.2.2 应力水平值在常幅载荷下的计算 |
| 3.2.3 应力水平值在变幅载荷下的计算 |
| 3.2.4 小时间域裂纹扩展模型的建立 |
| 3.3 模型实用性验证 |
| 3.3.1 常幅载荷的验证 |
| 3.3.2 超载载荷的验证 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 小时间域保载疲劳裂纹扩展模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小时间域保载疲劳裂纹扩展模型的建立 |
| 4.3 小时间域保载疲劳裂纹扩展模型的验证 |
| 4.4 小时间域保载疲劳裂纹扩展模型各参数灵敏度分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 小时间域裂纹扩展模型可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料力学性能一般分布特性 |
| 5.3 材料参数对裂纹扩展速率的影响 |
| 5.4 小时间域保载疲劳裂纹模型的可靠性分析 |
| 5.4.1 所选材料参数与分布情况 |
| 5.4.2 可靠度分析方法 |
| 5.4.2.1 JC法 |
| 5.4.2.2 ESORM算法 |
| 5.4.3 三种算法结果的比较 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 小时间域保载疲劳裂纹扩展模型的运用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 裂纹初始长度的确定 |
| 6.3 模型参数的确定 |
| 6.3.1 材料参数的确定 |
| 6.3.2 加载阶段模型参数的确定 |
| 6.3.3 保载阶段模型参数的确定 |
| 6.4 模型在大深度载人潜水器中的运用 |
| 6.4.1 应力强度因子的计算 |
| 6.4.2 载荷次序的确定 |
| 6.4.3 大深度潜水器寿命的计算 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 内容总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文与软件着作权 |
| 致谢 |
（2）Q235B钢材锈蚀疲劳寿命及疲劳机理的试验研究及理论剖析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锈蚀疲劳研究的重要性 |
| 1.1.1 锈蚀疲劳研究背景 |
| 1.1.2 锈蚀疲劳破坏案例 |
| 1.1.3 锈蚀疲劳研究意义 |
| 1.2 Q235B结构钢材锈蚀疲劳问题研究动态 |
| 1.2.1 国外锈蚀疲劳研究现状 |
| 1.2.2 国内锈蚀疲劳研究现状 |
| 1.3 疲劳寿命及裂纹扩展寿命的研究 |
| 1.3.1 疲劳与疲劳寿命 |
| 1.3.2 疲劳裂纹扩展理论 |
| 1.3.3 影响疲劳裂纹扩展速率的因素 |
| 1.3.4 疲劳裂纹扩展规律 |
| 1.3.5 疲劳寿命估算方法 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 Q235B结构钢材疲劳性能研究 |
| 2.1 试验设计 |
| 2.1.1 试件设计 |
| 2.1.2 试验设备及仪表 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.3 常幅疲劳试验数据 |
| 2.4 Q235B结构钢材疲劳模型建立 |
| 2.4.1 完好试件有限元模型 |
| 2.4.2 锈蚀试件有限元模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 建立Q235B结构钢材Paris模型 |
| 3.1 应力强度因子的计算方法 |
| 3.1.1 张开型裂纹应用 |
| 3.1.2 应用XFEM模块求解应力强度因子 |
| 3.1.3 单元应力的外推法 |
| 3.1.4 等效积分区域法 |
| 3.2 应力强度因子的数值算例 |
| 3.3 Q235B钢材Paris疲劳寿命模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Q235B结构钢材锈蚀疲劳破坏机理研究 |
| 4.1 Q235B钢材疲劳断口分析 |
| 4.2 Q235B钢材疲劳破坏机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）波形钢腹板部分斜拉桥力学性能及可靠度评价方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波形钢腹板箱梁抗剪连接件 |
| 1.2.2 波形钢腹板箱梁剪力滞效应 |
| 1.2.3 波形钢腹板箱梁力学性能 |
| 1.2.4 波形钢腹板部分斜拉桥力学特性 |
| 1.2.5 波形钢腹板部分斜拉桥运营阶段性能评价 |
| 1.3 现有研究不足之处 |
| 1.4 本文主要研究内容及总体技术路线 |
| 第二章 带栓钉抗剪连接件力学性能分析及试验研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 带栓钉埋入式抗剪连接件及试验研究 |
| 2.2.1 带栓钉埋入式抗剪连接件构造及推出试验试件设计制作 |
| 2.2.2 加载方式及测点布置 |
| 2.2.3 带栓钉埋入式抗剪连接件荷载-位移曲线及分析 |
| 2.2.4 基于试验结果的带栓钉埋入式抗剪连接件承载力影响因素分析 |
| 2.2.5 推出试验试件破坏过程分析 |
| 2.3 带栓钉埋入式抗剪连接件推出试验全过程数值模拟 |
| 2.3.1 数值模拟方法 |
| 2.3.2 推出试验数值模拟结果与试验结果对比分析 |
| 2.3.3 基于数值模拟的抗剪连接件破坏机理及承载力影响因素分析 |
| 2.4 带栓钉埋入式连接件抗剪承载力计算方法 |
| 2.4.1 带栓钉埋入式抗剪连接件构造示意及承载力计算模型 |
| 2.4.2 混凝土块所提供抗剪承载力 |
| 2.4.3 混凝土剪力销所提供抗剪承载力 |
| 2.4.4 栓钉所提供抗剪承载力 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 波形钢腹板部分斜拉桥箱梁剪力滞效应 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 工程背景及桥梁信息 |
| 3.2.1 桥梁结构信息介绍 |
| 3.2.2 成桥状态桥面线形 |
| 3.2.3 成桥状态索力分布 |
| 3.3 基于模型试验的某斜拉桥主梁剪力滞效应 |
| 3.3.1 试验模型制作 |
| 3.3.2 加载工况与测试方案 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 基于数值模拟的剪力滞效应分析 |
| 3.4.1 宽跨比对剪力滞效应的影响分析 |
| 3.4.2 腹板厚度对剪力滞效应的影响分析 |
| 3.4.3 横隔板类型对剪力滞效应的影响分析 |
| 3.5 单箱多室箱梁翼缘板有效分布宽度 |
| 3.5.1 有效分布宽度 |
| 3.5.2 集中荷载作用下箱梁翼缘板的有效分布宽度 |
| 3.5.3 均布荷载均布荷载作用下箱梁翼缘板的有效分布宽度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于实测数据的波形钢腹板部分斜拉桥静动力性能 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于现场试验的波形钢腹板部分斜拉桥静力特性分析 |
| 4.2.1 静力加载方案设计 |
| 4.2.2 测试手段及数据采集系统 |
| 4.2.3 基于实测数据的波形钢腹板部分斜拉桥静力性能分析目标 |
| 4.2.4 波形钢腹板部分斜拉桥变形性能及刚度分析 |
| 4.2.5 基于实测应变的波形钢腹板部分斜拉桥偏载系数分析 |
| 4.2.6 基于实测数据的波形钢腹板抗剪性能分析 |
| 4.2.7 曲线线形及单向纵坡对主塔偏位的影响分析 |
| 4.3 基于实测数据的波形钢腹板部分斜拉桥成桥剪力滞效应 |
| 4.3.1 基于静载试验的成桥剪力滞效应 |
| 4.3.2 基于精细化数值模拟的成桥剪力滞效应 |
| 4.4 基于现场试验的波形钢腹板部分斜拉桥动力特性分析 |
| 4.4.1 动力加载及测试方案设计 |
| 4.4.2 数据采集系统 |
| 4.4.3 基于实测数据的某斜拉桥固有振动属性 |
| 4.4.4 波形钢腹板部分斜拉桥冲击系数 |
| 4.4.5 某斜拉桥振型分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 波形钢腹板部分斜拉桥正常使用可靠度评估方法 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 随机有限元可靠度分析方法 |
| 5.2.1 一次可靠度分析方法 |
| 5.2.2 基于随机有限元的可靠度分析方法介绍及分析流程 |
| 5.2.3 随机有限元可靠度分析程序编制及方法验证 |
| 5.2.4 波形钢腹板部分斜拉桥主梁变形可靠度分析功能函数 |
| 5.3 基于目标可靠指标的容许位移反演分析 |
| 5.3.1 目标可靠指标 |
| 5.3.2 容许位移反演分析方法 |
| 5.3.3 程序编制及方法适用性验证 |
| 5.4 基于可靠度理论的正常使用性能评估方法建立 |
| 5.5 基于可靠度正向分析的某斜拉桥主梁变形性能评估 |
| 5.5.1 随机变量概率分布特性 |
| 5.5.2 主梁变形可靠度及各因素影响程度分析 |
| 5.5.3 随机变量均值的影响 |
| 5.5.4 随机变量变异系数的影响 |
| 5.5.5 差分步长的影响 |
| 5.6 基于可靠度反演的某斜拉桥主梁变形性能评估 |
| 5.6.1 某斜拉桥主梁容许位移反演 |
| 5.6.2 目标可靠指标影响情况 |
| 5.6.3 联合变形监测数据的主桥变形性能评估 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 考虑关键构件劣化进程的波形钢腹板部分斜拉桥时变可靠性评估 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 波形钢腹板部分斜拉桥主梁抗弯承载力非平稳劣化进程 |
| 6.2.1 波形钢腹板箱梁抗弯性能及承载力贡献来源 |
| 6.2.2 数学模型选择及适用性分析 |
| 6.2.3 基于Gamma过程的非平稳抗力劣化进程模拟方法 |
| 6.3 斜拉索发展应用现状及某斜拉桥斜拉索构造特征 |
| 6.3.1 斜拉桥拉索发展情况及性能对比 |
| 6.3.2 某斜拉桥钢绞线斜拉索构造特点 |
| 6.4 钢绞线斜拉索强度劣化模型建立 |
| 6.4.1 钢绞线斜拉索强度劣化影响因素及关键阶段划分 |
| 6.4.2 双层HDPE护套劣化过程及持续时间 |
| 6.4.3 单丝环氧涂层在微动磨损下损耗过程及持续时间 |
| 6.4.4 HDPE护套损坏后均匀腐蚀与点状腐蚀并发过程及持续时间 |
| 6.4.5 高强钢丝疲劳裂纹扩展开始至疲劳断裂 |
| 6.4.6 不同位置钢绞线腐蚀状态差异性考虑 |
| 6.4.7 腐蚀后高强钢丝力学特性 |
| 6.5 基于风险函数的关键构件时变可靠性分析与评估方法 |
| 6.5.1 基于风险函数的关键构件时变可靠性分析方法 |
| 6.5.2 承载能力极限状态下波形钢腹板部分斜拉桥关键构件目标可靠指标 |
| 6.6 分析实例:某斜拉桥关键构件时变可靠性评估 |
| 6.6.1 活载效应模型 |
| 6.6.2 主梁抗弯承载力非平稳劣化模型 |
| 6.6.3 钢绞线拉索强度劣化模拟 |
| 6.6.4 时变可靠性评估结果及分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 主要研究结论及进一步研究展望 |
| 主要研究结论 |
| 论文创新点 |
| 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术论文与科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于XFEM考虑过载迟滞效应的疲劳裂纹扩展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 等幅疲劳裂纹扩展模型 |
| 1.2.2 过载疲劳裂纹扩展模型 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 扩展有限单元法的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水平集方法对裂纹位置的描述 |
| 2.3 扩展有限单元法的基本理论 |
| 2.3.1 位移模式 |
| 2.3.2 控制方程 |
| 2.3.3 离散方程 |
| 2.4 ABAQUS扩展有限单元法的应用特点 |
| 2.5 基于J积分法的应力强度因子计算 |
| 2.5.1 标准三点弯曲试件 |
| 2.5.2 标准紧凑拉伸试件 |
| 2.5.3 中心穿透孔边双斜裂纹 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 过载作用下疲劳裂纹扩展数值算法开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 程序设计思路及流程 |
| 3.2.1 ABAQUS脚本接口 |
| 3.2.2 程序框架 |
| 3.2.3 过载作用下疲劳裂纹扩展程序设计思路及流程 |
| 3.3 过载作用下疲劳裂纹扩展模拟算法原理 |
| 3.3.1 Cycle by Cycle下应力强度因子计算 |
| 3.3.2 裂纹扩展准则 |
| 3.3.3 疲劳裂纹扩展速率方程 |
| 3.3.4 裂纹几何形状更新 |
| 3.3.5 裂纹扩展迟滞方程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 裂纹扩展路径预测能力的验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 修正的三点弯曲试件 |
| 4.2.1 不同几何配置参数 |
| 4.2.2 不同裂纹扩展步长 |
| 4.2.3 不同裂纹扩展准则 |
| 4.3 修正的四点弯曲试件 |
| 4.4 孔边双斜裂纹板 |
| 4.5 双轴应力十字接头 |
| 4.6 空间工字梁结构 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 等幅及过载疲劳裂纹扩展寿命预测能力的验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 中心穿透裂纹板 |
| 5.2.1 等幅疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.2.2 周期性单个过载疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.2.3 周期性块状过载疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.3 修正的紧凑拉伸试件 |
| 5.3.1 疲劳裂纹扩展路径 |
| 5.3.2 等幅疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.3.3 周期性单个过载疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.4 空间工字梁结构 |
| 5.4.1 等幅疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.4.2 单个过载疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.4.3 周期性单个过载疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.4.4 周期性块状过载疲劳裂纹扩展寿命 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）超载试验中TC18钛合金低周疲劳特性研究与断口分析（论文提纲范文）
| 1 材料与试验 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 横幅载荷低周疲劳试验 |
| 1.3 间隔超载低周疲劳试验 |
| 2 试验数据分析 |
| 2.1 疲劳总寿命分析 |
| 2.2 裂纹扩展速率分析 |
| 2.3 超载迟滞效应分析 |
| 2.4 疲劳断口分析 |
| 2.4.1 断口宏观形貌 |
| 2.4.2 断口微观形貌 |
| 3 结论 |
（6）中微子探测器结构选型及其材料与节点的力学性能研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 世界各国中微子探测器简介 |
| 1.3 有机玻璃力学性能研究现状 |
| 1.3.1 本构关系 |
| 1.3.2 试验研究 |
| 1.4 不锈钢力学性能研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 江门中微子超大型探测器双层网壳方案的优化设计 |
| 2.1 工程背景与结构选型 |
| 2.1.1 设计工况 |
| 2.1.2 选型考虑 |
| 2.1.3 设计要求 |
| 2.2 结构设计 |
| 2.2.1 有机玻璃厚度和分块模式 |
| 2.2.2 不锈钢网壳的初步设计 |
| 2.2.3 有限元模型 |
| 2.2.4 有限元计算结果 |
| 2.3 结构优化 |
| 2.3.1 优化步骤 |
| 2.3.2 承载性能和稳定分析 |
| 2.3.3 影响因素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 锦屏中微子探测器结构方案初选及物理小模型设计分析 |
| 3.1 锦屏探测器结构备选方案 |
| 3.2 1吨探测器的结构方案 |
| 3.2.1 结构设计 |
| 3.2.2 安装流程 |
| 3.3 1吨探测器的承载性能计算 |
| 3.3.1 有机玻璃球 |
| 3.3.2 不锈钢网架 |
| 3.3.3 不锈钢桶 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 有机玻璃与不锈钢连接节点的承载性能试验研究 |
| 4.1 试件及约束装置设计 |
| 4.2 加载方法 |
| 4.3 测点布置 |
| 4.4 试验结果与分析 |
| 4.4.1 试验现象及破坏状态 |
| 4.4.2 测量结果曲线与分析 |
| 4.5 有限元分析 |
| 4.5.1 有限元模型 |
| 4.5.2 有限元计算结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 不锈钢紧固件的承载性能试验研究 |
| 5.1 试验概况 |
| 5.1.1 试件及固定装置设计 |
| 5.1.2 加载方法 |
| 5.1.3 测点布置 |
| 5.2 试验现象和结果 |
| 5.2.1 试验现象 |
| 5.2.2 试验结果 |
| 5.3 有限元分析 |
| 5.3.1 有限元模型 |
| 5.3.2 有限元计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 有机玻璃准静态单轴拉伸及平面应变断裂韧性试验 |
| 6.1 试件设计及加载装置 |
| 6.1.1 单轴拉伸试件 |
| 6.1.2 断裂韧性三点弯试件 |
| 6.1.3 加载装置 |
| 6.2 试验结果及分析 |
| 6.2.1 单轴拉伸试验结果及分析 |
| 6.2.2 断裂韧性试验结果及分析 |
| 6.3 本构关系 |
| 6.4 试件断口分析 |
| 6.4.1 单轴拉伸试件断口分析 |
| 6.4.2 断裂韧性试件断口分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 有机玻璃及其节点的断裂力学分析 |
| 7.1 有机玻璃与不锈钢节点的断裂力学分析 |
| 7.1.1 计算模型假设 |
| 7.1.2 有限元模型 |
| 7.1.3 有限元计算结果 |
| 7.2 有机玻璃板材的疲劳裂纹扩展 |
| 7.2.1 二维疲劳裂纹扩展:纯Ⅰ型 |
| 7.2.2 二维疲劳裂纹扩展:Ⅰ-Ⅱ混合型 |
| 7.2.3 三维疲劳裂纹扩展:表面裂纹 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间参加的科研和论文发表情况 |
| 致谢 |
（7）基于频闪照明和DSCM的疲劳裂纹尖端变形场在线测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 动态图像采集方法 |
| 1.2.1 高速摄像法 |
| 1.2.2 频闪照明法 |
| 1.3 疲劳裂纹尖端变形场的测量方法及研究现状 |
| 1.3.1 电测法 |
| 1.3.2 传统干涉光测力学法 |
| 1.3.3 数字散斑相关法(DSCM) |
| 1.3.3.1 静态及准静态裂纹尖端变形场测量 |
| 1.3.3.2 动态裂纹尖端变形场测量 |
| 1.3.3.3 疲劳裂纹尖端变形场测量 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 电磁谐振式疲劳试验机试件工作载荷特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁谐振式疲劳试验机的结构及工作原理 |
| 2.3 电磁谐振式疲劳试验机力学模型的建立 |
| 2.4 试件工作载荷与电磁激振力相位差的计算及变化规律研究 |
| 2.4.1 电磁谐振式疲劳试验机模型的动力学分析 |
| 2.4.2 试件工作载荷的计算 |
| 2.4.3 试件工作载荷与电磁激振力相位差的计算 |
| 2.4.4 不同材料时相位差与试件刚度以及裂纹长度的变化关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于频闪照明的疲劳裂纹扩展试验图像在线采集系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 频闪照明疲劳裂纹扩展试验图像在线采集系统 |
| 3.3 频闪成像正弦曲线快速拟合时间补偿二次图像采集方法 |
| 3.3.1 频闪采样点的确定及采样规律研究 |
| 3.3.1.1 频闪采样频率的确定 |
| 3.3.1.2 采样规律的研究 |
| 3.3.2 裂纹尖端应变值正弦曲线快速拟合算法 |
| 3.3.3 试件载荷、频闪光源、相机同步控制时序关系 |
| 3.4 频闪照明在线测量系统硬件设计 |
| 3.4.1 频闪光源分析与照明方案设计 |
| 3.4.2 CCD相机选型 |
| 3.4.3 镜头的选择 |
| 3.4.4 图像采集卡的特性及选型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于DSCM的疲劳裂纹尖端变形场在线测量算法及验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数字散斑相关法的基本原理 |
| 4.2.1 数字散斑相关法测量系统 |
| 4.2.2 数字散斑相关法基本原理 |
| 4.3 疲劳裂纹尖端面内变形表征 |
| 4.4 双相关函数的应用 |
| 4.5 疲劳裂纹尖端变形场快速算法 |
| 4.5.1 十字搜索法估计疲劳裂纹尖端区域的初值 |
| 4.5.2 双三次多项式插值的亚像素重建算法 |
| 4.5.3 反向组合法的亚像素快速匹配算法 |
| 4.5.4 可靠性导向法的全场位移计算路径 |
| 4.5.5 最小二乘平面拟合法计算疲劳裂纹尖端应变场 |
| 4.6 DSCM测量算法验证 |
| 4.6.1 基于双相关函数DSCM快速算法的一个循环周期内变形场计算 |
| 4.6.2 基于双相关函数DSCM快速算法的不同循环周次时变形场计算 |
| 4.6.3 双相关函数DSCM快速算法与传统DSCM算法的比较 |
| 4.6.3.1 计算精度的比较 |
| 4.6.3.2 计算效率的比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 疲劳裂纹尖端应变场的在线测量实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台的建立 |
| 5.3 散斑试件的制备 |
| 5.3.1 试件制备 |
| 5.3.2 人工散斑制备 |
| 5.3.3 散斑质量评价 |
| 5.4 疲劳裂纹尖端变形场在线测量 |
| 5.4.1 标准CT试件实验过程 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.4.2.1 裂纹扩展长度与疲劳循环次数的关系 |
| 5.4.2.2 裂纹尖端区域位移值与疲劳循环次数的关系 |
| 5.4.2.3 裂纹尖端应变幅场与疲劳循环次数的关系 |
| 5.5 误差分析 |
| 5.5.1 疲劳试验机动态载荷误差的影响 |
| 5.5.2 DSCM算法中子区尺寸的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（9）Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在TA2中的转型扩展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号和缩略词说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究内容及意义 |
| 1.2 国内外裂纹研究成果及分析 |
| 1.2.1 复合型疲劳裂纹研究综述 |
| 1.2.2 超载对复合型疲劳裂纹扩展的影响 |
| 1.3 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在恒幅载荷下的疲劳扩展试验 |
| 2.1 试件材料与尺寸 |
| 2.2 试验设备与试验步骤 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试验步骤 |
| 2.3 试验数据处理 |
| 2.4 试验结果与分析 |
| 2.4.1 关于裂纹扩展路径的分析 |
| 2.4.2 关于裂纹扩展速率的分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在超载作用下的疲劳扩展试验 |
| 3.1 试件制备与载荷确定 |
| 3.2 试验步骤 |
| 3.3 试验结果与分析 |
| 3.3.1 超载对裂纹扩展路径的影响 |
| 3.3.2 超载对裂纹扩展速率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹扩展的数值模拟 |
| 4.1 ANSYS有限元分析软件简介 |
| 4.2 单元选择与模型建立 |
| 4.2.1 单元选择 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 在恒幅载荷下Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹扩展的数值模拟结果与分析 |
| 4.3.1 裂纹尖端应力分布云图 |
| 4.3.2 恒幅载荷下应力强度因子变化幅对裂纹扩展的影响 |
| 4.3.3 疲劳裂纹扩展速率拟合 |
| 4.4 超载下Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹扩展的数值模拟结果与分析 |
| 4.4.1 超载下应力强度因子变化幅对裂纹扩展的影响 |
| 4.4.2 超载对裂纹尖端应力场的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹的金相实验与断口分析 |
| 5.1 Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹的金相实验 |
| 5.1.1 试样制备与试验步骤 |
| 5.1.2 试验结果分析 |
| 5.2 恒幅载荷下Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹的断口分析 |
| 5.2.1 试样制备与试验设备 |
| 5.2.2 试样的宏观断口分析 |
| 5.2.3 试样的微观断口分析 |
| 5.3 超载下Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹的断口分析 |
| 5.3.1 试样的宏观断口分析 |
| 5.3.2 试样的微观断口分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 本论文的主要结论 |
| 6.2 对后续研究的建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（10）飞机座舱有机玻璃频率相关疲劳特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高分子聚合物材料力学性能特点 |
| 1.1.1 粘弹性 |
| 1.1.2 时间温度应力等效 |
| 1.1.3 银纹现象 |
| 1.2 对PMMA研究的一些受关注的方向 |
| 1.2.1 不同应变率下的应力应变关系 |
| 1.2.2 蠕变方程 |
| 1.2.3 银纹现象 |
| 1.2.4 疲劳特性 |
| 1.3 高分子材料频率相关疲劳研究现状 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第二章 蠕变试验与应力时间等效分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 蠕变试验 |
| 2.2.1 试验方法 |
| 2.2.2 试验结果 |
| 2.3 蠕变结果分析及蠕变方程 |
| 2.3.1 时间应力等效 |
| 2.3.2 蠕变方程 |
| 2.3.3 蠕变损伤 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 疲劳试验与结果分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 有机玻璃频率相关疲劳试验研究现状 |
| 3.1.2 研究意义 |
| 3.1.3 循环蠕变和滞后环 |
| 3.2 Resist45 有机玻璃疲劳试验 |
| 3.2.1 试验方法和过程 |
| 3.2.2 试验结果 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 循环蠕变 |
| 3.3.2 滞后环 |
| 3.3.3 频率对有机玻璃疲劳寿命的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章Resist45 有机玻璃不同频率的疲劳寿命预测 |
| 4.1 频率相关疲劳寿命预测方法简介 |
| 4.1.1 蠕变疲劳寿命预测方法 |
| 4.1.2 损伤力学疲劳寿命预测方法 |
| 4.2 Resist45 有机玻璃频率相关疲劳寿命预测模型 |
| 4.2.1 蠕变损伤模型 |
| 4.2.2 疲劳损伤模型 |
| 4.2.3 疲劳蠕变损伤交互 |
| 4.2.4 参数确定 |
| 4.2.5 与常规模型对比 |
| 4.2.6 预测验证 |
| 4.3 时间寿命分数方程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 |
四、有机玻璃疲劳裂纹超载迟滞效应的试验研究（论文参考文献）
- [1]用于潜水器耐压壳疲劳寿命预报的小时间域保载疲劳裂纹扩展模型研究[D]. 张学忠. 上海海洋大学, 2021(01)
- [2]Q235B钢材锈蚀疲劳寿命及疲劳机理的试验研究及理论剖析[D]. 李航宇. 太原理工大学, 2020(07)
- [3]波形钢腹板部分斜拉桥力学性能及可靠度评价方法研究[D]. 胡锋. 长安大学, 2020(06)
- [4]基于XFEM考虑过载迟滞效应的疲劳裂纹扩展研究[D]. 高明星. 大连理工大学, 2019(03)
- [5]超载试验中TC18钛合金低周疲劳特性研究与断口分析[J]. 郑建军,冯建民,赵洪伟. 科学技术与工程, 2017(31)
- [6]中微子探测器结构选型及其材料与节点的力学性能研究[D]. 王综轶. 武汉大学, 2017(01)
- [7]基于频闪照明和DSCM的疲劳裂纹尖端变形场在线测量方法研究[D]. 刘辉. 浙江工业大学, 2016(03)
- [8]有机玻璃(亚克力)的力学性能及其工程应用[A]. 王综轶,王元清,杜新喜,衡月昆,秦中华. 第十五届全国现代结构工程学术研讨会论文集, 2015
- [9]Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在TA2中的转型扩展研究[D]. 洪圆. 北京化工大学, 2015(03)
- [10]飞机座舱有机玻璃频率相关疲劳特性研究[D]. 黄爱凤. 南京航空航天大学, 2014(01)