本文關(guān)鍵詞：基于塑性應(yīng)變能—拉應(yīng)力耦合的疲勞壽命分析新方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工程實(shí)際中,許多零部件都在復(fù)雜多軸低周疲勞載荷作用下工作,因?yàn)槎噍S低周疲勞問題本身的復(fù)雜性,目前對多軸低周疲勞的研究還很不成熟,因此對多軸低周疲勞壽命預(yù)測方法進(jìn)行深入研究具有重要理論意義和實(shí)用價值。本文采取理論研究與有限元數(shù)值計算相結(jié)合的方法,分析疲勞破壞的本質(zhì),并借鑒目前應(yīng)變能理論的最新成果,提出了一種基于塑性應(yīng)變能-拉應(yīng)力耦合的多軸低周疲勞壽命預(yù)測方法。本文主要內(nèi)容如下:1.回顧了多軸低周疲勞壽命預(yù)測的主要方法,系統(tǒng)分析了各種方法的優(yōu)劣。2.將有限元數(shù)值分析方法引入疲勞分析中,解決了多軸復(fù)雜加載條件下不能獲得應(yīng)力、應(yīng)變響應(yīng)歷程的困難。3.根據(jù)對塑性變形微觀機(jī)理的分析提出了一個拉斷形式的微裂紋萌生條件,在新的基于塑性應(yīng)變能的多軸低周疲勞壽命預(yù)測模型引入了最大拉應(yīng)力,體現(xiàn)了多軸及非比例作用的影響,并且使疲勞壽命預(yù)測公式具有了明確的物理意義。4.利用有限元數(shù)值分析提取的相關(guān)數(shù)據(jù)對GH4169鋁、SAE1045鋼以及S460N鋼的壽命進(jìn)行預(yù)測,并與F-S模型和S-W-T模型預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對比。預(yù)測結(jié)果顯示,本文模型對鋁合金材料和低碳鋼材料的多軸低周疲勞壽命有很好的預(yù)測能力,對多軸加載路徑和材料種類都有很大的適用范圍,且模型參數(shù)比其余兩種方法更容易計算,因此有一定的實(shí)用價值,值得進(jìn)一步研究。
【關(guān)鍵詞】：低周疲勞 壽命預(yù)測 多軸疲勞 循環(huán)塑性力學(xué) 有限元 應(yīng)變加載
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O344.3;O346.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 引言13
• 1.2 研究背景13-14
• 1.3 多軸低周疲勞研究回顧14-18
• 1.3.1 等效應(yīng)變法14-15
• 1.3.2 臨界面法15-16
• 1.3.3 能量法16-18
• 1.4 本文研究內(nèi)容和主要工作18-20
• 第二章 薄壁圓管試件的彈塑性有限元分析20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 材料的多軸塑性本構(gòu)關(guān)系20-25
• 2.2.1 塑性力學(xué)的基本法則20-24
• 2.2.2 循環(huán)載荷作用下材料的彈塑性行為24-25
• 2.3 多軸加載下薄壁圓管有限元分析25-30
• 2.3.1 有限元單元選擇26-27
• 2.3.2 屈服條件與本構(gòu)模型選擇27-28
• 2.3.3 有限元中多軸應(yīng)變加載的實(shí)現(xiàn)方法28-30
• 2.3.4 計算結(jié)果處理30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 基于塑性應(yīng)變能-拉應(yīng)力耦合的疲勞壽命預(yù)測方法32-41
• 3.1 引言32
• 3.2 塑性變形的物理基礎(chǔ)32-33
• 3.3 多軸非比例加載的附加強(qiáng)化作用33-34
• 3.4 疲勞損傷的塑性應(yīng)變能34
• 3.5 單軸循環(huán)的塑性應(yīng)變能密度34-35
• 3.6 基于塑性應(yīng)變能-拉應(yīng)力耦合的低周疲勞壽命預(yù)測方法35-39
• 3.6.1 等效內(nèi)應(yīng)力與塑性應(yīng)變能的關(guān)系35-36
• 3.6.2 裂紋起始條件36-37
• 3.6.3 基于塑性應(yīng)變能-拉應(yīng)力耦合的低周疲勞壽命預(yù)測公式37-39
• 3.7 疲勞壽命公式中材料常數(shù)的計算方法39-40
• 3.8 本章小結(jié)40-41
• 第四章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與多軸低周疲勞壽命預(yù)測模型對比41-64
• 4.1 引言41
• 4.2 試驗(yàn)條件41-42
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-48
• 4.4 材料的循環(huán)性能參數(shù)48-50
• 4.5 低周疲勞壽命預(yù)測模型損傷參量計算方法50-53
• 4.5.1 單軸加載損傷參量計算方法50-51
• 4.5.2 多軸加載損傷參量的計算方法51-53
• 4.6 疲勞壽命預(yù)測結(jié)果及分析53-63
• 4.6.1 GH4169 鋁合金多軸疲勞壽命預(yù)測結(jié)果及分析54-55
• 4.6.2 SAE1045 鋼疲勞壽命預(yù)測結(jié)果及分析55-60
• 4.6.3 S460N鋼多軸疲勞壽命預(yù)測結(jié)果及分析60-63
• 4.7 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-65
• 5.1 全文總結(jié)64
• 5.2 不足與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

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