本文選題：蠕變裂紋擴展　切入點：拘束效應(yīng)　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中,航空、化工、電力等領(lǐng)域為了提高能源的利用率及減少有害氣體的排放,核心部件所處環(huán)境逐漸向高溫、高壓方向發(fā)展,與此同時,對材料性能要求也越來越高。在高溫環(huán)境中,蠕變斷裂是構(gòu)件失效的主要形式之一。由于環(huán)境惡劣,構(gòu)件破壞如果不能及時被阻止,將會引發(fā)嚴(yán)重的災(zāi)難性事故。在構(gòu)件內(nèi)部蠕變損傷累積受到環(huán)境溫度、工作載荷、以及構(gòu)件幾何形狀等因素的影響,由微小缺陷到發(fā)生蠕變斷裂失效是一個緩慢的過程,所以在工程實際中蠕變斷裂失效問題一直困擾著工程師。為了保證高溫設(shè)備安全運行,需要對構(gòu)件的剩余壽命進行精確評估,其中最重要就是研究構(gòu)件材料的蠕變裂紋擴展(Creep Crack Growth,CCG)行為。蠕變裂紋擴展試驗費時、費力,通過數(shù)值模擬技術(shù)去深入分析裂紋擴展行為,既準(zhǔn)確又高效,還能研究裂紋尖端的應(yīng)力、應(yīng)變以及能量場分布情況。本研究,作者基于蠕變損傷力學(xué),利用編程語言FORTRAN編寫ABAQUS用戶相關(guān)程序?qū)崿F(xiàn)了蠕變裂紋自動擴展模擬,且模擬分析結(jié)果與現(xiàn)有的試驗數(shù)據(jù)相吻合。裂紋尖端的拘束效應(yīng)對蠕變裂紋的擴展行為有著重要的影響。本研究分析了試樣幾何形狀、尺寸以及初始裂紋深度對蠕變裂紋擴展行為的影響,并且著重研究不同拘束對裂紋起裂時間、裂紋擴展速率的影響。作者首創(chuàng)性的對不同拘束對蠕變裂紋擴展行為的影響程度做了橫向比較,發(fā)現(xiàn):試樣幾何形狀對蠕變裂紋擴展行為影響程度要大于幾何尺寸;試樣尺寸和初始裂紋深度對蠕變裂紋擴展行為的影響程度相接近。另外,系統(tǒng)性的研究了試樣槽口深度、角度對蠕變裂紋擴展行為的影響,著重分析了不同槽口情況對裂紋起裂時間、試樣裂紋尖端形貌以及裂紋擴展速率的影響。通過分析不同試樣裂紋尖端應(yīng)力三軸度、等效應(yīng)力的分布情況,從力學(xué)角度闡述了試樣槽口情況對蠕變裂紋擴展行為影響的內(nèi)在機理。
[Abstract]:In the process of modern industrial development , in order to improve the utilization rate of energy and reduce the emission of harmful gas , the environment of the core component is gradually developed in high temperature and high pressure .

【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB301

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本文編號：1693396