金屬材料在制造、加工和表面處理的過程中都會(huì)不同程度地引入殘余應(yīng)力,而這些被引入的殘余應(yīng)力不但對(duì)材料服役性能(抗裂紋強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕性、靜力強(qiáng)度等)有著重要影響,而且還影響著材料構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的安全性。因此,對(duì)工程材料表面的殘余應(yīng)力進(jìn)行精確測(cè)量具有重大意義。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)建立了二維數(shù)值模型,獲得了殘余應(yīng)力與材料屈服應(yīng)力比值(σ_r/σ₀)與壓痕卸載后彈性恢復(fù)比(h_e/h_max)之間關(guān)系式;應(yīng)用壓痕卸載功獲取被壓材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度和硬化指數(shù)等參數(shù),相對(duì)誤差均在6%以內(nèi)。(2)設(shè)計(jì)并制作了殘余應(yīng)力加載裝置,可實(shí)現(xiàn)單軸和等雙軸的應(yīng)力加載,為模擬多種殘余應(yīng)力狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在主應(yīng)力方向上,隆起高度與應(yīng)力大小成正比。(3)建立了計(jì)算單軸和等雙軸殘余應(yīng)力與最大隆起高度之間關(guān)系的有限元模型,分析了材料屈服強(qiáng)度、硬化指數(shù)以及接觸條件對(duì)壓痕形貌的影響;計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)研究相一致,兩者的平均誤差約為10%,表明該模型的有效性和可靠性。(4)提出了基于壓痕隆起形貌的非...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 研究背景
    1.2 殘余應(yīng)力
        1.2.1 殘余應(yīng)力的定義及產(chǎn)生原因
        1.2.2 殘余應(yīng)力的分類
    1.3 殘余應(yīng)力對(duì)工程構(gòu)件的影響
        1.3.1 殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件疲勞性能的影響
        1.3.2 殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件抗應(yīng)力腐蝕開裂性能的影響
        1.3.3 殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件加工精度和尺寸穩(wěn)定性的影響
    1.4 殘余應(yīng)力的測(cè)試方法
        1.4.1 殘余應(yīng)力的有損測(cè)量方法介紹
        1.4.2 殘余應(yīng)力的無損測(cè)量方法介紹
    1.5 壓痕法測(cè)量殘余應(yīng)力介紹
    1.6 本文研究?jī)?nèi)容
2.基于載荷-位移曲線的殘余應(yīng)力測(cè)試方法研究
    2.1 基本假設(shè)
    2.2 數(shù)值模型建立
    2.3 基于載荷-位移曲線對(duì)材料參數(shù)的識(shí)別
    2.4 基于壓痕載荷-位移曲線對(duì)殘余應(yīng)力計(jì)算分析
    2.5 本章小結(jié)
3.基于壓痕隆起量的單向殘余應(yīng)力測(cè)試方法研究
    3.1 模型的建立
    3.2 材料參數(shù)對(duì)壓痕隆起量的影響
    3.3 單向殘余應(yīng)力的模擬研究
    3.4 單向殘余應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究
    3.5 討論
    3.6 本章小結(jié)
4.基于壓痕隆起量的等雙軸殘余應(yīng)力測(cè)試方法研究
    4.1 三維模型的建立
    4.2 三維單元類型的選擇
    4.3 三維有限元分析
    4.4 等雙軸殘余應(yīng)力的模擬研究
    4.5 等雙軸殘余應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)研究
        4.5.1 試樣尺寸設(shè)計(jì)
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.5.3 等雙軸殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.6 討論
    4.7 本章小結(jié)
5.基于壓痕隆起量的非等雙軸殘余應(yīng)力測(cè)試方法研究
    5.1 非等雙軸殘余應(yīng)力建模
    5.2 非等雙軸殘余應(yīng)力的設(shè)置
    5.3 結(jié)果分析
    5.4 討論
    5.5 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間的成果



本文編號(hào)：3757086