耐火材料常應(yīng)用于高溫工業(yè)的生產(chǎn)中,其結(jié)構(gòu)的可靠性影響著工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全。耐火材料為多相非均質(zhì)復(fù)合材料,在微觀尺度上通常將耐火材料分為顆粒相和基質(zhì)相。由于耐火材料長(zhǎng)期承受高溫高壓的極端環(huán)境,顆粒相與基質(zhì)相均承受較大載荷,雖然在宏觀上耐火材料力學(xué)性能表現(xiàn)為各向同性,但在細(xì)觀上由于基質(zhì)相與顆粒相材料屬性存在較大差別,在該尺度上力學(xué)性能表現(xiàn)為各相異性。為了探究耐火材料細(xì)觀特性,需要從細(xì)觀尺度研究材料承受熱—力載荷時(shí)應(yīng)力分布情況以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)微小裂紋的產(chǎn)生、發(fā)展。另外,在細(xì)觀尺度下,裂紋損傷的生長(zhǎng)和相互貫穿會(huì)導(dǎo)致宏觀的裂紋缺陷,將會(huì)極大影響耐火材料的力學(xué)特性,需要對(duì)宏觀的缺陷進(jìn)行定量檢測(cè)分析。針對(duì)以上方面,本文首先在細(xì)觀尺度上探究熱—力耦合載荷下應(yīng)力分布狀態(tài)、界面脫粘情況,在宏觀尺度上采用超聲檢測(cè)內(nèi)部裂紋大小,具體包括以下幾個(gè)方面:1.采用蒙特卡羅方法生成隨機(jī)數(shù),通過隨機(jī)數(shù)構(gòu)建多邊形骨料生成耐火材料細(xì)觀非均質(zhì)模型,從熱—力耦合的角度出發(fā)研究應(yīng)力分布狀態(tài),并將熱—力耦合場(chǎng)得到的結(jié)果與單一熱載荷或機(jī)械應(yīng)力載荷的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比。2.采用代表體積單元,顆粒相設(shè)置為圓形和隨機(jī)多邊形,在顆粒相與基質(zhì)相的界... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景、內(nèi)容及意義
        1.1.1 耐火材料的主要性質(zhì)
        1.1.2 研究?jī)?nèi)容及意義
    1.2 耐火材料細(xì)觀熱力耦合的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 耐火材料研究尺度
        1.2.2 耐火材料細(xì)觀隨機(jī)骨料研究現(xiàn)狀
        1.2.3 熱力耦合理論簡(jiǎn)介
        1.2.4 耐火材料熱力耦合的研究現(xiàn)狀
    1.3 耐火材料內(nèi)聚力模型的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 裂紋擴(kuò)展的研究
        1.3.2 耐火材料內(nèi)聚力研究現(xiàn)狀
    1.4 耐火材料缺陷檢測(cè)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 有限元離散方法簡(jiǎn)介
        1.4.2 無損缺陷檢測(cè)方法簡(jiǎn)介
        1.4.3 耐火材料缺陷無損檢測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文主要內(nèi)容
第2章 耐火材料細(xì)觀隨機(jī)骨料模型的熱力耦合研究
    2.1 引言
    2.2 蒙特卡羅原理
        2.2.1 蒙特卡羅概述
        2.2.2 主要步驟
    2.3 隨機(jī)骨料模型生成方法
        2.3.1 骨料生長(zhǎng)點(diǎn)的生成
        2.3.2 多邊形骨料的生成
        2.3.3 多邊形骨料的取和放
        2.3.4 隨機(jī)骨料生成流程和模型生成
    2.4 熱力耦合原理簡(jiǎn)介
    2.5 耐火材料細(xì)觀模型熱力耦合分析
        2.5.1 耐火材料熱應(yīng)力場(chǎng)分析有限元模型
        2.5.2 計(jì)算結(jié)果分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于內(nèi)聚力模型的細(xì)觀損傷研究
    3.1 引言
    3.2 內(nèi)聚力單元的原理
        3.2.1 內(nèi)聚力模型
        3.2.2 內(nèi)聚力界面單元本構(gòu)模型
    3.3 耐火材料細(xì)觀模型
    3.4 耐火材料細(xì)觀模型損傷分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 時(shí)域有限差分法的耐火材料超聲波損傷分析
    4.1 引言
    4.2 時(shí)域有限差分原理
    4.3 耐火材料試件結(jié)構(gòu)及測(cè)試裝置布置
    4.4 檢測(cè)信號(hào)時(shí)域分析與討論
    4.5 檢測(cè)信號(hào)頻域分析與討論
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于隨機(jī)骨料模型細(xì)觀混凝土界面過渡區(qū)力學(xué)性能研究[D]. 張迎雪.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
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[6]混凝土梁缺陷超聲檢測(cè)信號(hào)數(shù)值模擬及時(shí)頻分析[D]. 王凡.中南大學(xué) 2013
[7]高溫下鋼筋混凝土柱溫度場(chǎng)模擬及力學(xué)性能研究[D]. 顧敏峰.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[8]基于熱應(yīng)力的耐火材料測(cè)溫管裂紋擴(kuò)展的研究[D]. 孫文俊.東北大學(xué) 2012
[9]基于時(shí)頻分析的超聲信號(hào)處理方法的研究[D]. 聶穎.大連理工大學(xué) 2006
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本文編號(hào)：3429400