在工程實際中,疲勞斷裂是引起零件和結(jié)構(gòu)失效的主要原因。每年因為疲勞失效造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失不計其數(shù),因此疲勞失效問題備受關(guān)注。在疲勞斷裂的研究過程中,裂紋尖端位移場和應(yīng)變場的測量可以用于研究疲勞損傷機制和裂紋擴展規(guī)律,這對于提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性和使用壽命具有重要的意義。數(shù)字圖像相關(guān)（Digital Image Correlation,簡稱DIC）方法憑借其精度高、全場、非接觸測量等優(yōu)點,被廣泛地應(yīng)用在疲勞問題的研究工作中,尤其在裂紋尖端的變形研究工作中。本文將DIC方法與原位掃描電子顯微鏡（Scanning electron microscope,簡稱SEM）實驗系統(tǒng)相結(jié)合,即SEM-DIC研究方法,以高熵合金CoCrFeNi和CoCrFeNiMo_0.2(簡稱Mo₀和Mo_0.2)為研究對象,進行疲勞裂紋擴展行為研究和裂紋尖端變形研究,這有助于評估材料的抗裂紋擴展能力和裂紋尖端的抗變形能力。本文基于SEM-DIC方法研究疲勞裂紋擴展、評估抗裂紋擴展能力的工作主要分為以下三個方面:（1）基于不同尺度進行數(shù)字散斑制作方法的... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 斷裂理論發(fā)展概述及原位SEM實驗系統(tǒng)簡介
    1.3 數(shù)字圖像相關(guān)方法發(fā)展概述
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 疲勞裂紋擴展理論與數(shù)字圖像相關(guān)方法
    2.1 引言
    2.2 疲勞裂紋擴展理論基礎(chǔ)
        2.2.1 裂紋分類
        2.2.2 應(yīng)力強度因子
        2.2.3 疲勞裂紋擴展速率
        2.2.4 影響裂紋擴展的若干因素
        2.2.5 裂紋閉合理論
        2.2.6 循環(huán)塑性理論
    2.3 二維數(shù)字圖像相關(guān)方法理論概述
        2.3.1 二維數(shù)字圖像相關(guān)方法的基本原理
        2.3.2 二維數(shù)字圖像相關(guān)方法基本理論
        2.3.3 二維數(shù)字圖像相關(guān)方法在裂尖變形測試中的應(yīng)用
    2.4 不同尺度數(shù)字散斑制作方法研究
    2.5 基于DIC的靜拉伸曲線研究
        2.5.1 實驗方法
        2.5.2 實驗數(shù)據(jù)處理與分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于SEM-DIC的裂紋閉合水平測量
    3.1 引言
    3.2 實驗材料
    3.3 基于DIC的力學(xué)參數(shù)測量
    3.4 基于原位SEM的裂紋擴展速率測量
        3.4.1 實驗平臺與試樣制備
        3.4.2原位疲勞裂紋擴展實驗
    3.5 裂紋閉合水平的測量與研究
        3.5.1 裂紋閉合測量方法
        3.5.2 實驗過程
        3.5.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析
        3.5.4 有效裂紋擴展速率曲線
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于SEM-DIC的裂紋尖端塑性累積應(yīng)變研究
    4.1 引言
    4.2 循環(huán)載荷下的裂紋尖端塑性累積應(yīng)變測量
        4.2.1塑性累積應(yīng)變測量實驗
        4.2.2 裂尖塑性累積應(yīng)變的定量分析
    4.3 微觀組織分析與機理研究
        4.3.1 實驗方法
        4.3.2 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]數(shù)字圖像相關(guān)中基于可靠變形初值估計的大變形測量[J]. 潘兵,謝惠民,夏勇,王強.  光學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[2]面內(nèi)位移測量的基于梯度的數(shù)字圖像相關(guān)方法[J]. 潘兵,續(xù)伯欽,謝惠民,戴福隆.  光學(xué)技術(shù). 2005(05)
[3]DIGITAL SPECKLE CORRELATION METHOD IMPROVED BY GENETIC ALGORITHM[J]. Ma Shaopeng~(1,2) Jin Guanchang~1 (~1 Department of Engineering Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China) (~2 Department of Geophysics,Peking University,Beijing 100871,China).  Acta Mechanica Solida Sinica. 2003(04)
[4]相關(guān)識別中的曲面擬合法[J]. 王琛影,何小元.  實驗力學(xué). 2000(03)
[5]裂紋閉合和循環(huán)塑性預(yù)應(yīng)變及循環(huán)載荷壓縮部分對裂紋擴展速率的影響[J]. 沈珉,楊海元.  實驗力學(xué). 1999(03)
[6]裂紋閉合與疲勞裂紋擴展力的測試方法[J]. 黃新躍,吳學(xué)仁,馬庫斯·朗.  材料工程. 1997(06)
[7]一種新的數(shù)字散斑相關(guān)方法及其應(yīng)用[J]. 芮嘉白,金觀昌,徐秉業(yè).  力學(xué)學(xué)報. 1994(05)

博士論文
[1]基于DIC/DSI的Ti-6A1-4V ELI合金疲勞過載裂尖力學(xué)行為與裂紋擴展機理研究[D]. 陳傳勇.浙江大學(xué) 2018



本文編號：3155129