尺寸為毫米級(jí)的小試樣（毫小試樣）疲勞性能的獲取對(duì)服役結(jié)構(gòu)和小尺寸零部件的安全壽命評(píng)估具有重要意義。隨著核電、風(fēng)電、航空航天、深海潛艇、高速鐵路、新能源汽車、生物修復(fù)和人工智能等領(lǐng)域的不斷發(fā)展,新材料的不斷發(fā)明與應(yīng)用,服役環(huán)境的復(fù)雜多樣,對(duì)材料和結(jié)構(gòu)的疲勞測(cè)試研究提出了更苛刻的要求。當(dāng)薄板、焊縫材料、薄壁管材、服役結(jié)構(gòu)的微損取樣和小尺寸零部件用材的疲勞性能無(wú)法采用傳統(tǒng)大尺寸試樣進(jìn)行測(cè)試獲取時(shí),發(fā)展基于毫米級(jí)尺寸非標(biāo)準(zhǔn)試樣的材料力學(xué)性能測(cè)試方法具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值和工程應(yīng)用背景。本文主要完成了如下工作:（1）對(duì)毫小尺寸薄片材料、零部件和微損取材設(shè)計(jì)了滿足低周疲勞等幅對(duì)稱循環(huán)拉壓受力特點(diǎn)的新型毫小薄片漏斗試樣。對(duì)于試樣尺寸的小型化而導(dǎo)致難以?shī)A持的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了用于不同尺寸毫小薄片漏斗試樣的夾持方式和試驗(yàn)方案,從而實(shí)現(xiàn)了毫小薄片漏斗試樣的低周疲勞試驗(yàn)。（2）提出了一套基于能量理論用于直接求解冪率材料低循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的預(yù)測(cè)模型 UPCCR（Universal prediction model of cyclic constitutive relationship）�；跀嗔押推诜治鲋谐Ｓ玫腞am... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖I-1滯回環(huán)示意圖

生學(xué)位論文??第１２頁(yè)??加載條件下力學(xué)行為??元分析??對(duì)薄板漏斗試樣軸向加載下的力學(xué)行為??荷－位移曲線、試樣漏斗根部應(yīng)力和應(yīng)變??域內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律。有限元分析??（３Ｄ）進(jìn)行計(jì)算，可以在保證計(jì)算精度的??，薄板漏斗試樣的單軸拉伸試驗(yàn)結(jié)果對(duì)??Ｄ模型計(jì)算結(jié)果??加載條??

為保證有限元模擬Ｐ－Ａ曲線和試樣漏斗根部節(jié)點(diǎn)等效應(yīng)力－等效應(yīng)變的計(jì)算精度，??本節(jié)對(duì)不同網(wǎng)格密度模型的計(jì)算精度展開討論。??圖２－３ａ）給出了薄片漏斗試樣模型網(wǎng)格劃分方式圖。圖２－３ｂ）所示網(wǎng)格密度（１倍密??度）為：區(qū)域ｌｅｓｉｚｅ（單元網(wǎng)格尺寸）＝８，區(qū)域２ｅｓｉｚｅ＝４，區(qū)域３ｅｓｉｚｅ＝０．４，圖２－３ｃ）為試??樣漏斗部分局部網(wǎng)格劃分情況。圖２－３ｄ）、ｅ）、ｆ）分別對(duì)應(yīng)于２．５倍、５倍和１０倍密度??網(wǎng)格。其中，２．５倍網(wǎng)格密度為：區(qū)域ｌｅｓｉｚｅ＝３．２，區(qū)域２ｅｓｉｚｅ＝１．６，區(qū)域３ｅｓｉｚｅ＝０．１６；??５倍網(wǎng)格密度為：區(qū)域ｌｅｓｉｚｅ＝１．６，區(qū)域２ｅｓｉｚｅ＝０．８，區(qū)域３ｅｓｉｚｅ＝０．０８；?１０倍網(wǎng)格密度??為：區(qū)域?ｌｅｓｉｚｅ＝０．８，區(qū)域?２ｅｓｉｚｅ＝０．４，區(qū)域?３ｅｓｉｚｅ＝０．０４。??圖２－５給出了薄片漏斗試樣同一應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系（采用圖２－４所示應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系帶入??有限元材料庫(kù)進(jìn)行計(jì)算），１倍、２．５倍、５倍和１０倍密度網(wǎng)格模型的曲線有限元模??區(qū)域１?２?３?２?區(qū)域１??ｈ?Ｈ４－４?？！??－?ＩＷ１???ｌＡｌ?，??ａ）薄板漏斗試樣有限元模型劃分方式??．．．．．．．－ｊ－｜卜十……Ｈ．．．．．．．??．．．．．．ＩＩ?１??ｂ）有限元模型丨倍密度網(wǎng)格??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用小尺寸缺口試樣測(cè)定延性材料的單軸本構(gòu)關(guān)系[J]. 尹濤,蔡力勛,陳輝,包陳.  航空材料學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]基于小尺寸材料試驗(yàn)與有限元分析的耦合方法獲取材料力學(xué)性能[J]. 陳輝,蔡力勛,姚迪,包陳.  機(jī)械強(qiáng)度. 2014(02)
[3]考慮循環(huán)塑性修正的薄片材料低周疲勞試驗(yàn)方法[J]. 賈琦,蔡力勛,包陳.  工程力學(xué). 2014(01)
[4]基于材料微觀特性的渦輪盤疲勞裂紋萌生壽命數(shù)值仿真[J]. 牟園偉,陸山.  航空學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]基于錐形壓入的材料力學(xué)性能測(cè)試方法研究[J]. 姚博,蔡力勛,包陳.  航空學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]TA17合金冷軋板材表面條狀裂紋缺陷成因分析[J]. 黃德明,楊雄飛,韋青峰,陳永,郭華,蔣仁貴.  鋼鐵釩鈦. 2013(01)
[7]TA16和TA17鈦合金在高溫高壓水中的腐蝕行為研究[J]. 羅強(qiáng),王理,陳新,劉思維.  輕金屬. 2012(02)
[8]用于纖維質(zhì)小尺寸材料力學(xué)性能測(cè)試的試驗(yàn)機(jī)研制[J]. 錢少平,胡勇慶,趙佳美,李冰,錢俊.  木材加工機(jī)械. 2011(03)
[9]中國(guó)核電發(fā)展的安全性研究[J]. 周濤,李精精,侯周森.  華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2011(02)
[10]材料力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)的進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 陳文哲.  理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2010(02)

博士論文
[1]微梁力學(xué)性能尺寸效應(yīng)的研究[D]. 孔勝利.山東大學(xué) 2009
[2]核電用不銹鋼應(yīng)力腐蝕電化學(xué)檢測(cè)研究[D]. 趙茹.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]小尺寸試樣材料斷裂性能測(cè)試方法與應(yīng)用[D]. 但晨.西南交通大學(xué) 2014
[2]異型試樣疲勞與斷裂性能測(cè)試方法研究與應(yīng)用[D]. 賈琦.西南交通大學(xué) 2011
[3]新結(jié)構(gòu)材料力學(xué)行為的獲取方法[D]. 黃學(xué)偉.西南交通大學(xué) 2010
[4]金屬結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法的研究[D]. 姚云建.湖南大學(xué) 2010
[5]316L不銹鋼表面納米化后的低周疲勞性能研究[D]. 韓同偉.貴州大學(xué) 2006
[6]運(yùn)用連續(xù)損傷理論對(duì)結(jié)構(gòu)損傷分析和壽命預(yù)測(cè)的研究[D]. 孫立德.大連理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3237897