新高強(qiáng)鋼潛艇結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展壽命研究
本文關(guān)鍵詞:新高強(qiáng)鋼潛艇結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展壽命研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 潛艇凸錐柱結(jié)合殼焊縫處不僅處于高應(yīng)力區(qū),同時(shí)還受到應(yīng)力集中和焊接殘余應(yīng)力等因素的影響,是潛艇結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞破壞的最敏感部位。凸錐柱結(jié)合殼焊縫處不可避免的存在著初始缺陷,在外載荷等的作用下進(jìn)行擴(kuò)展,所以其疲勞擴(kuò)展壽命是潛艇結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。 采用斷裂力學(xué)方法估算潛艇結(jié)構(gòu)的疲勞擴(kuò)展壽命時(shí),除了需要考慮壓應(yīng)力、應(yīng)力集中、殘余應(yīng)力、周向應(yīng)力、平均應(yīng)力和裂紋閉合效應(yīng)的影響,還要確定初始缺陷的尺度。本文從探傷檢測(cè)儀器靈敏度的下限、工程上萌生階段的定義、焊縫的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、探傷缺陷的統(tǒng)計(jì)分布等多個(gè)方面對(duì)焊趾處的初始缺陷做了分析。針對(duì)新的潛艇用980鋼的焊接工藝特點(diǎn),,給出用于潛艇疲勞擴(kuò)展壽命估算的初始裂紋尺度。 針對(duì)921鋼潛艇1/2比尺模型,分別采用三種方法計(jì)算分析并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,進(jìn)一步完善了用斷裂力學(xué)研究潛艇結(jié)構(gòu)疲勞擴(kuò)展壽命的方法,為現(xiàn)行的《潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算規(guī)則》中關(guān)于疲勞強(qiáng)度條款的修訂提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:潛艇 高強(qiáng)鋼 疲勞擴(kuò)展壽命 焊趾
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2002
【分類號(hào)】:U674
【目錄】:
- 第1章 緒論8-13
- 1.1 引言8
- 1.2 潛艇疲勞問(wèn)題研究概述8-10
- 1.3 疲勞裂紋擴(kuò)展壽命研究概述10-11
- 1.4 論文工作要點(diǎn)11-12
- 1.4.1 潛艇疲勞擴(kuò)展壽命計(jì)算時(shí)的初始裂紋11-12
- 1.4.2 潛艇錐柱結(jié)合殼表面裂紋疲勞壽命估算12
- 1.5 本文的目的和意義12-13
- 第2章 潛艇錐柱結(jié)合殼表面裂紋疲勞壽命估算13-28
- 2.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子的選取13-17
- 2.1.1 Kobayshi應(yīng)力強(qiáng)度因子14-15
- 2.1.2 Newman-Raju應(yīng)力強(qiáng)度因子15-16
- 2.1.3 工程上的Newman-Raju應(yīng)力強(qiáng)度因子16-17
- 2.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子的修正17-25
- 2.2.1 壓應(yīng)力的作用影響和處理17-18
- 2.2.2 應(yīng)力集中的影響和處理18-20
- 2.2.3 殘余應(yīng)力影響的處理20-22
- 2.2.4 周向應(yīng)力的影響22-25
- 2.3 裂紋擴(kuò)展速率25-27
- 2.3.1 裂紋擴(kuò)展規(guī)律25-27
- 2.3.2 裂紋擴(kuò)展壽命27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 第3章 潛艇疲勞擴(kuò)展壽命計(jì)算時(shí)的初始裂紋28-45
- 3.1 概述28-29
- 3.2 潛艇的焊接缺陷29-30
- 3.2.1 焊接缺陷的定義29
- 3.2.2 焊接缺陷的分類29-30
- 3.2.3 缺陷影響30
- 3.3 焊接缺陷的評(píng)定30-32
- 3.3.1 對(duì)接環(huán)接頭無(wú)損探傷要求31
- 3.3.2 焊縫質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)31-32
- 3.4 焊接缺陷的處理方法32-34
- 3.5 潛艇錐柱結(jié)合殼焊縫焊趾處初始裂紋確定34-43
- 3.5.1 無(wú)損探傷檢測(cè)精度方法確定初始裂紋34-35
- 3.5.2 工程方法確定初始裂紋35-38
- 3.5.3 根據(jù)焊接標(biāo)準(zhǔn)確定初始裂紋大小38-40
- 3.5.4 統(tǒng)計(jì)方法確定初始裂紋40-43
- 3.6 綜合評(píng)定43-44
- 3.7 本章小結(jié)44-45
- 第4章 表面裂紋疲勞壽命的計(jì)算研究和試驗(yàn)驗(yàn)證45-52
- 4.1 凸錐柱結(jié)合殼在結(jié)合邊處的應(yīng)力45-47
- 4.2 理論計(jì)算與模型試驗(yàn)的比較47-51
- 4.2.1 模型試驗(yàn)47-49
- 4.2.2 理論計(jì)算49-51
- 4.3 本章小結(jié)51-52
- 結(jié)論52-53
- 參考文獻(xiàn)53-58
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果58-59
- 致謝59-60
- 附錄A60-62
- 附錄B62
【引證文獻(xiàn)】
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1 陳家旺;羅廣恩;李良碧;王自力;;沖擊載荷下含表面裂紋潛艇典型結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)斷裂研究[J];船舶力學(xué);2012年04期
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1 陳家旺;羅廣恩;李良碧;王自力;;帶有初始缺陷錐柱結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的動(dòng)態(tài)斷裂研究[A];七屆更迭 三十回眸——第七屆船舶力學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)全體會(huì)議論文集[C];2010年
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本文編號(hào):381393
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