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

  更多相關(guān)文章： 多過載 疲勞裂紋擴(kuò)展 過載交互作用 修正Wheeler模型 損傷模型

【摘要】：工程構(gòu)件在實(shí)際服役過程中常承受復(fù)雜的疲勞載荷,疲勞循環(huán)中時(shí)有過載情況。不同的過載形式對材料疲勞裂紋擴(kuò)展的影響不盡相同,因此,研究多過載作用下疲勞裂紋擴(kuò)展行為具有較大的學(xué)術(shù)價(jià)值和工程意義。本文針對Q345R材料,通過試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬的方法,進(jìn)行多過載作用下疲勞裂紋擴(kuò)展行為的研究工作,具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用Q345R材料標(biāo)準(zhǔn)緊湊拉伸試樣,在保持應(yīng)力比、過載位置和過載比不變的情況下,在兩個(gè)過載作用下,隨著過載間距增加,遲滯效應(yīng)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(shí),遲滯效應(yīng)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(shí),前一個(gè)過載的遲滯階段會被下一個(gè)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(yùn)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(yù)測兩個(gè)過載作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展行為,對比兩個(gè)模型的預(yù)測結(jié)果,含過載交互作用參數(shù)模型預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果能更好的吻合。采用兩個(gè)修正Wheeler模型預(yù)測多個(gè)過載作用下裂紋擴(kuò)展行為,過載間距較小時(shí),前兩個(gè)或者多個(gè)過載與后一個(gè)過載均會產(chǎn)生交互作用,使得預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果存在差距。(3)運(yùn)用基于累積損傷裂紋擴(kuò)展模型預(yù)測兩個(gè)過載作用下疲勞裂紋擴(kuò)展行為,預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合。接著采用該模型預(yù)測多個(gè)過載作用下疲勞裂紋擴(kuò)展行為,并與含過載交互作用參數(shù)的修正Wheeler模型預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果顯示:損傷模型比修正Wheeler模型能更好地預(yù)測多個(gè)過載作用下裂紋擴(kuò)展行為,驗(yàn)證了該模型預(yù)測多過載作用下裂紋擴(kuò)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(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.1

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本文編號：1358201