損傷是指材料和構(gòu)件在服役過程中,由于環(huán)境、載荷等因素的影響,其內(nèi)部產(chǎn)生缺陷而導(dǎo)致劣化甚至失效的過程。構(gòu)件受損程度的逐漸累加會影響結(jié)構(gòu)整體服役的可靠性和安全性,因此,針對材料和構(gòu)件的損傷研究就顯得非常重要。當(dāng)前,研究手段和試驗(yàn)設(shè)備的不斷發(fā)展使得材料損傷研究越來越深入,基于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)演化的細(xì)觀損傷研究方法已經(jīng)成為了損傷力學(xué)發(fā)展的主要方向。然而,現(xiàn)有研究中針對材料和構(gòu)件細(xì)觀結(jié)構(gòu)對其力學(xué)性能的影響研究的報道相對比較少見,定量研究缺陷和力學(xué)性能之間的聯(lián)系的報道也比較少。因此,本文基于材料和構(gòu)件的細(xì)觀結(jié)構(gòu),結(jié)合有限元研究方法,從內(nèi)部結(jié)構(gòu)的演化和力學(xué)性能演化方面進(jìn)行了材料的損傷研究。本文主要開展了以下方面的工作:1.針對6061鋁合金開展不同循環(huán)周次的應(yīng)力循環(huán)試驗(yàn),通過XCT掃描試驗(yàn)結(jié)束后的工作段,得到其內(nèi)部斷層圖像并重建,結(jié)合ABAQUS有限元軟件對構(gòu)件進(jìn)行損傷表征,結(jié)果表明:由于承受循環(huán)載荷,構(gòu)件表面和內(nèi)部將產(chǎn)生幾何缺陷,因而應(yīng)力的集中效應(yīng)主要出現(xiàn)在缺陷的部位;通過彈性模量表征的損傷變量,趨勢上隨著加載次數(shù)增加而增加,但是變化范圍相對比較小。2.通過對7020鋁合金焊接接頭進(jìn)行X射線原位(In-...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 材料損傷研究現(xiàn)狀
        1.2.1 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)損傷力學(xué)
        1.2.2 細(xì)觀損傷力學(xué)
    1.3 現(xiàn)有工作的不足
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 基于XCT圖像的6061鋁合金損傷演化研究
    2.1 試驗(yàn)概述
    2.2 三維重構(gòu)與網(wǎng)格優(yōu)化
        2.2.1 MIMICS軟件簡介
        2.2.2 三維重構(gòu)與網(wǎng)格優(yōu)化
    2.3 循環(huán)過程中的損傷表征
        2.3.1 幾何參量表征損傷
        2.3.2 基于有限元分析的損傷表征
    2.5 結(jié)論
第3章 基于原位X射線掃描的7020鋁合金焊接接頭疲勞損傷演化研究
    3.1 試驗(yàn)概述
    3.2 三維重建及網(wǎng)格劃分
    3.3 循環(huán)過程中的損傷表征
        3.3.1 內(nèi)部缺陷演化
        3.3.2 幾何參量表征損傷變量
        3.3.3 基于有限元分析的損傷表征
        3.3.4 不同方法損傷變量對比
    3.4 結(jié)論
第4章 含內(nèi)部孔洞3D打印PLA試件拉伸和破壞研究
    4.1 試驗(yàn)概述
    4.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.2.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線對比
        4.2.2 孔洞對構(gòu)件斷裂形式的影響
        4.2.3 孔洞對構(gòu)件力學(xué)性能的影響
    4.3 基于有限元方法的損傷分析
        4.3.1 有限元模型及結(jié)果分析
        4.3.2 基于有限元結(jié)果的損傷分析
    4.4 結(jié)論
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：4008555