環(huán)形裂紋小沖桿試樣精度確定和試驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:環(huán)形裂紋小沖桿試樣精度確定和試驗(yàn)研究
更多相關(guān)文章: 環(huán)形裂紋 小沖桿試驗(yàn)法 有限元分析 J積分
【摘要】:小沖桿測(cè)試可以微損取樣評(píng)估石化行業(yè)在役設(shè)備材料劣化性能,具有較好的發(fā)展?jié)摿。常?guī)小沖桿試樣沒(méi)有開(kāi)缺口或者裂紋,評(píng)價(jià)材料斷裂韌性存在困難。對(duì)常規(guī)小沖桿試樣開(kāi)環(huán)形裂紋,符合試樣的斷裂規(guī)律,比其他類(lèi)型裂紋拘束度高,環(huán)形裂紋試樣的軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)有利于研究材料斷裂韌性。本文通過(guò)有限元模擬設(shè)計(jì)了環(huán)形裂紋試樣,研究不同裂紋誤差因素對(duì)試驗(yàn)的影響,討論了加工方法的可行性問(wèn)題。進(jìn)行不同深度環(huán)形裂紋試樣的小沖桿試驗(yàn)和有限元分析,本文主要的研究成果如下:(1)用有限元分析方法確定了環(huán)形裂紋的最優(yōu)化加工直徑φ2mm。(2)提出環(huán)形裂紋小沖桿試樣裂紋精度范圍:裂尖半徑范圍p5μm,0.5mm深度h1誤差小于±2%,缺口寬度10200μm。(3)確定可行的環(huán)形裂紋加工方法,提出裂紋加工的定位、對(duì)中和深度控制方法。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)加工裂紋誤差在允許誤差范圍內(nèi)。(4)觀察不同深度環(huán)形裂紋試樣的裂紋擴(kuò)展情況,獲得不同深度裂紋試樣的啟裂點(diǎn)確定方法。以0.5mm深缺口試樣為主要研究對(duì)象,確定了試樣失效模式和裂紋類(lèi)型比例,獲得環(huán)形裂紋試樣啟裂點(diǎn)J積分。
【關(guān)鍵詞】:環(huán)形裂紋 小沖桿試驗(yàn)法 有限元分析 J積分
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TQ050.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 符號(hào)說(shuō)明10-11
- 第1章 緒論11-26
- 1.1 背景及意義11-12
- 1.2 小沖桿試驗(yàn)方法12-13
- 1.2.1 小沖桿試驗(yàn)原理12-13
- 1.3 小沖桿技術(shù)評(píng)價(jià)材料斷裂韌性的研究13-24
- 1.3.1 經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)法13-15
- 1.3.2 應(yīng)變能密度法15-16
- 1.3.3 反向有限元法16-17
- 1.3.4 預(yù)制裂紋SP試樣研究17-24
- 1.4 本文研究?jī)?nèi)容24-26
- 第2章 環(huán)形裂紋SP試樣設(shè)計(jì)26-37
- 2.1 引言26
- 2.2 試驗(yàn)材料及常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)26-30
- 2.2.1 試樣材料及取樣方向26-27
- 2.2.2 常規(guī)拉伸性能測(cè)試27-28
- 2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)斷裂韌性測(cè)試28-30
- 2.3 有限元方法分析思路30-33
- 2.3.1 材料參數(shù)的確定30-32
- 2.3.2 二維小沖桿有限元模型介紹32-33
- 2.4 有限元方法確定環(huán)形裂紋尺寸33-35
- 2.4.1 有限元分析確定環(huán)形裂紋直徑33-35
- 2.4.2 裂紋深度選擇35
- 2.5 環(huán)形裂紋SP試樣類(lèi)型35-36
- 2.6 本章小結(jié)36-37
- 第3章 SP試樣環(huán)形裂紋精度確定及加工可行性研究37-52
- 3.1 引言37
- 3.2 有限元分析確定環(huán)形裂紋精度37-45
- 3.2.1 環(huán)形裂紋尖端半徑允許范圍38-42
- 3.2.2 環(huán)形裂紋深度允許誤差42-44
- 3.2.3 環(huán)形裂紋缺口寬度允許范圍44-45
- 3.3 環(huán)形裂紋加工精度可行性確定45-47
- 3.3.1 裂紋加工方法比較及選擇45-46
- 3.3.2 環(huán)形裂紋加工精度控制方法46-47
- 3.4 環(huán)形裂紋SP試樣整個(gè)制備方法47-48
- 3.5 環(huán)形裂紋SP試樣合格性檢測(cè)48-50
- 3.6 本章小結(jié)50-52
- 第4章 0.5mm深度環(huán)形裂紋SP試樣試驗(yàn)分析研究52-72
- 4.1 引言52
- 4.2 0.5mm深度環(huán)形裂紋試樣小沖桿試驗(yàn)52-59
- 4.2.1 SP試驗(yàn)裝置52-53
- 4.2.2 環(huán)形裂紋SP試樣試驗(yàn)方法53
- 4.2.3 SP試驗(yàn)機(jī)剛度測(cè)試53-54
- 4.2.4 典型環(huán)形裂紋SPT曲線解釋54-56
- 4.2.5 0.5mm深度環(huán)形裂紋SP試驗(yàn)結(jié)果56-57
- 4.2.6 0.5mm深環(huán)形裂紋試樣啟裂點(diǎn)確定57-59
- 4.3 0.5mm深環(huán)形裂紋SP試樣試驗(yàn)?zāi)M和J積分計(jì)算59-65
- 4.3.1 三維有限元建模60-62
- 4.3.2 三維有限元模擬分析62-65
- 4.3.3 預(yù)制裂紋微試樣啟裂點(diǎn)J積分計(jì)算65
- 4.4 環(huán)形裂紋試樣斷口形貌研究65-68
- 4.4.1 試樣斷口宏觀形貌研究66
- 4.4.2 試樣斷口微觀形貌研究66-68
- 4.5 環(huán)形裂紋試樣SPT的失效模式分析68-71
- 4.5.1 有限元分析裂尖單元應(yīng)力68-70
- 4.5.2 環(huán)形裂紋SPT裂紋類(lèi)型比例計(jì)算70-71
- 4.6 本章小結(jié)71-72
- 第5章 不同深度環(huán)形裂紋SP試樣試驗(yàn)分析研究72-80
- 5.1 引言72
- 5.2 不同深度環(huán)形裂紋試樣試驗(yàn)結(jié)果72-78
- 5.2.1 不同深度環(huán)形裂紋試樣SPT曲線72-74
- 5.2.2 不同深度環(huán)形裂紋試樣斷口形貌比較74-75
- 5.2.3 其他深度裂紋試樣啟裂點(diǎn)分析75-78
- 5.3 不同深度環(huán)形裂紋試樣試驗(yàn)與有限元模擬比較78
- 5.4 本章小結(jié)78-80
- 第6章 結(jié)論與展望80-82
- 6.1 結(jié)論80-81
- 6.2 展望81-82
- 參考文獻(xiàn)82-86
- 致謝86-87
- 在讀期間研究成果87
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):683414
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