本文關鍵詞：多過載作用下Q345R疲勞裂紋擴展行為研究　出處：《浙江工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 多過載 疲勞裂紋擴展 過載交互作用 修正Wheeler模型 損傷模型

【摘要】：工程構件在實際服役過程中常承受復雜的疲勞載荷,疲勞循環(huán)中時有過載情況。不同的過載形式對材料疲勞裂紋擴展的影響不盡相同,因此,研究多過載作用下疲勞裂紋擴展行為具有較大的學術價值和工程意義。本文針對Q345R材料,通過試驗研究和數(shù)值模擬的方法,進行多過載作用下疲勞裂紋擴展行為的研究工作,具體研究內(nèi)容和結論如下:(1)采用Q345R材料標準緊湊拉伸試樣,在保持應力比、過載位置和過載比不變的情況下,在兩個過載作用下,隨著過載間距增加,遲滯效應先增加后減小;過載間距循環(huán)數(shù)是單一過載遲滯循環(huán)數(shù)的一半時,遲滯效應最明顯。在多過載作用下,由于過載之間相互作用,過載間距比較小時,前一個過載的遲滯階段會被下一個過載的影響區(qū)覆蓋;增加過載間距,過載后出現(xiàn)遲滯階段。(2)運用不含過載交互作用參數(shù)和含過載交互作用參數(shù)的修正Wheeler模型預測兩個過載作用下的疲勞裂紋擴展行為,對比兩個模型的預測結果,含過載交互作用參數(shù)模型預測結果與試驗結果能更好的吻合。采用兩個修正Wheeler模型預測多個過載作用下裂紋擴展行為,過載間距較小時,前兩個或者多個過載與后一個過載均會產(chǎn)生交互作用,使得預測結果與試驗結果存在差距。(3)運用基于累積損傷裂紋擴展模型預測兩個過載作用下疲勞裂紋擴展行為,預測結果與試驗結果吻合。接著采用該模型預測多個過載作用下疲勞裂紋擴展行為,并與含過載交互作用參數(shù)的修正Wheeler模型預測結果進行比較,結果顯示:損傷模型比修正Wheeler模型能更好地預測多個過載作用下裂紋擴展行為,驗證了該模型預測多過載作用下裂紋擴展行為的正確性。
[Abstract]:Engineering components often bear complex fatigue loads in the actual service process, and there is overload in the fatigue cycle. Different forms of overload have different effects on fatigue crack growth of materials, therefore. It is of great academic value and engineering significance to study the fatigue crack growth behavior under multiple overload. In this paper, the method of experimental study and numerical simulation is used to study Q345R material. The fatigue crack propagation behavior under multiple overload is studied. The concrete contents and conclusions are as follows: 1) the Q345R standard compact tensile specimen is used to maintain the stress ratio. Under the condition of constant overload position and overload ratio, the hysteresis effect increases first and then decreases with the increase of overload spacing. The hysteresis effect is the most obvious when the cycle number of overload spacing is half of that of single overload hysteresis cycle. Under the action of multiple overload, the overload spacing is smaller because of the interaction between overload and overload. The hysteresis phase of the previous overload will be covered by the influence area of the next overload; Increase overload spacing. The modified Wheeler model with no overload interaction parameters and overload interaction parameters is used to predict the fatigue crack growth behavior. Compared with the prediction results of the two models, the prediction results of the model with overload interaction parameters are in better agreement with the experimental results. Two modified Wheeler models are used to predict the crack growth behavior under multiple overload. When the overload spacing is small, the first two or more overloads interact with the latter. The results show that there is a gap between the predicted results and the experimental results. (3) based on the cumulative damage crack propagation model, the fatigue crack growth behavior under two overload loads is predicted. The prediction results are in agreement with the experimental results. Then the fatigue crack growth behavior under multiple overload is predicted by the model and compared with the modified Wheeler model with overload interaction parameters. The results show that the damage model is better than the modified Wheeler model in predicting the crack growth behavior under multiple overload, and the correctness of the model is verified.
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.1

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