一、小裂纹疲劳极限的简便预测（论文文献综述）
陈志康[1]（2021）在《低温下船用钢材裂纹断裂力学参数分析方法研究》文中研究说明随着北极地区海冰日益融化,且该地区拥有丰富的资源,再加上独特的地理位置,世界各国对该地区的战略争夺日益激烈。航行于北极地区船舶,常面临着极端的低温环境,低温会使原本常温下的钢材力学性能发生变化,容易出现低温脆化现象,甚至发生疲劳断裂破坏。常温下的船用钢材疲劳断裂问题的研究已比较完善,而关于低温下的裂纹断裂力学参数的研究还较少。本文从含有中心贯穿裂纹无限大受拉平板的Dugdale模型出发,考虑低温对钢材屈服强度和应变硬化的影响,推导了不同温度下裂纹尖端张开位移CTOD、最大张口位移CMOD和塑性区尺寸ρ的理论公式,并考虑低温对EH36船用钢力学性能的影响,建立弹塑性有限元模型对所提出理论公式的有效性进行验证;从关于最大张口位移CMOD范围的疲劳裂纹扩展速率预报模型出发,考虑裂纹尖端张开位移CTOD与最大张口位移CMOD的关系,转换得到基于裂纹尖端张口位移CTOD范围的疲劳裂纹扩展速率预报模型,并根据美国ASTM试验标准将低温下EH36钢疲劳试验数据转化得到基于裂纹尖端张开位移范围的疲劳裂纹扩展试验数据,从而验证该预报模型的有效性。因此,本文研究成果可为低温环境下极地船舶含裂纹损伤结构的疲劳寿命预报与断裂评估提供参考,本文的主要工作内容如下:1.简述弹塑性断裂力学参数,介绍裂纹尖端张开位移CTOD和塑性区尺寸ρ的定义与判定准则,从含有中心贯穿裂纹无限大受拉平板的Dugdale模型出发,考虑温度对屈服强度和应变硬化指数的影响,推导了能够考虑低温影响的裂纹尖端张开位移CTOD、最大张口位移CMOD和塑性区尺寸ρ的理论公式。2.根据极地破冰船用钢EH36的静力拉伸试验而得到的不同温度下的工程应力-应变关系曲线,转化为计算所需的真实应力-应变关系,并进行EH36钢温度依赖性分析。通过ABAUQS通用有限元计算软件,建立中含有中心穿透裂纹受拉平板模型,计算出裂纹尖端张开位移CTOD、裂纹最大张开位移CMOD和塑性区尺寸ρ,对所提出理论公式的有效性进行验证。3.从基于最大张口位移CMOD幅值△u的疲劳裂纹扩展速率预报模型出发,根据所推公式中裂纹尖端张开位移CTOD与裂纹最大张开位移CMOD之间的联系,且考虑到低温对CMOD的影响甚微,从而转化得到基于裂纹尖端张口位移CTOD幅值△δ的疲劳裂纹扩展速率预报模型。4.根据不同温度下船用钢EH36的疲劳裂纹扩展a-N曲线,根据美国ASTM E1290中的经验公式,将不同温度下EH36钢的a-N曲线转化得到da/d N-△δ曲线,对所提出疲劳裂纹扩展速率模型的有效性进行验证。最后,基于EH36钢疲劳裂纹扩展速率预报da/d N-△δ曲线,通过MATLAB编制程序计算得到a-N曲线与试验数据比较,对所提出理论公式的有效性进行验证。
王彬文,陈先民,苏运来,孙汉斌,杨宇,樊俊铃[2]（2021）在《中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望》文中指出随着中国航空事业的发展,航空疲劳与结构完整性成为影响飞机结构寿命、安全性、可靠性的关键问题之一。经过多年来的努力,飞机结构从最初的静强度、安全寿命设计理念逐渐发展成以疲劳与结构完整性为指导的研制理念和方法,并在型号中取得了成功应用,使得新一代飞机结构的使用寿命、可靠性和经济性得到很大的提升。随着技术的发展和新型号的研制需求,这一领域又出现了许多亟待解决的新问题。本文从航空工业角度梳理了自2000年以来中国航空结构疲劳研究的进展和主要成果,重点介绍了在航空材料/结构/工艺、分析评估理论研究、疲劳试验技术以及飞机寿命管理等方面的研究进展和应用概况,在此基础上从型号研制及工程发展角度提出了对中国航空疲劳需要重点关注的研究方向的建议,以期为中国航空结构技术发展提供借鉴。
白燕芸[3]（2021）在《硬质涂层-钛合金基体疲劳裂纹萌生机制的研究》文中研究表明硬质涂层在提高金属材料表面性能方面有着重要的作用,但其对疲劳性能的影响尚未得到深入研究,因此研究硬质涂层-金属基体体系在循环载荷作用下的膜基交互作用及疲劳裂纹萌生机制具有重要意义。本研究利用PVD方法在钛合金基体表面沉积硬质涂层,进行拉-拉轴向疲劳试验探究硬质涂层对钛合金基体疲劳性能的影响,发现硬质涂层-钛合金的疲劳裂纹萌生机制随着循环应力的降低而改变。分析了高、低循环载荷下膜基交互作用的主要表现方式:一是从宏观角度考虑,由于涂层和基体间弹性模量的差异,涂层中实际应力高于施加应力;二是从微观角度考虑,表面涂层对基体表面滑移台阶的形成具有阻碍作用,同时位错在膜基界面处的堆积也会在涂层底部产生应力集中。两种机制共同作用影响镀膜金属基体的疲劳裂纹萌生过程,但是随着施加应力的变化主导机制也发生变化。确定了高应力下膜致基体开裂是硬质涂层-金属基体材料疲劳裂纹萌生的主导因素,并阐述了疲劳裂纹萌生的机制:由于韧性基体的弹性变形能力大于表面脆性涂层,当试样的累积变形量超过硬质涂层的临界应变量时,裂纹首先在涂层中间萌生,涂层中的裂纹向着涂层表面和膜基界面快速扩展,高速扩展的裂纹在基体材料表面产生损伤微裂纹。在循环载荷的作用下表面涂层裂纹张开,基体中微裂纹尖端产生应力集中,促使微裂纹向基体材料内部缓慢扩展;当其中一条微裂纹扩展至临界尺寸后转变为疲劳主裂纹并进入稳定扩展期,其他微裂纹转变为疲劳不扩展裂纹。发现随循环应力的降低硬质涂层-金属基体的疲劳裂纹萌生机制发生改变,低循环应力下基体滑移变形导致涂层开裂是疲劳裂纹萌生的机制:基体中位错在界面堆积,造成涂层下部的应力集中,当基体位错溢出的驱动力大于涂层的断裂强度时,涂层发生脆性断裂同时基体表面形成滑移台阶,涂层裂纹张开促进了基体的局部塑性变形和基体中疲劳裂纹的萌生,因此,基体滑移导致涂层开裂加速基体塑性变形成为疲劳裂纹萌生的主导机制。通过中间层的设计提升了硬质涂层-钛合金的疲劳寿命:韧性中间层不仅通过降低涂层裂纹进入基体表面的动能而减小基体解理微裂纹的长度,同时通过缓解基体滑移台阶形成对表面涂层造成的应力集中来抑制由基体滑移导致的表面涂层开裂。因此韧性Cr中间层在高循环应力水平下提高了 TiN-TC4材料的疲劳寿命,在低循环应力水平下抑制了疲劳裂纹的萌生,从而提高了TiN-TC4材料的疲劳极限。提出了通过控制表面残余应力实现带有涂层的金属材料表面硬度和耐磨性的提升,即通过在PVD硬质涂层沉积过程中改变中间层的沉积温度来调控涂层中的残余压应力,较高的残余压应力提高了涂层开裂的临界应力和耐磨性。
陈俊杰[4]（2020）在《马氏体镍钢疲劳及腐蚀疲劳特性研究》文中研究表明马氏体镍钢18Ni（250）作为早期的火箭发动机壳体材料,拥有极高的强度,其优良的可成型性,简单的热处理工艺,以及时效形变极小的特点,符合深海耐压壳及深海载人舱的设计要求。研究18Ni（250）在空气和溶液中的疲劳特性,探寻影响18Ni（250）腐蚀疲劳特性的影响因素,对于18Ni（250）在实际海工装备中的应用具有重大意义。本文的主要研究内容与结论如下:（1）进行18Ni（250）等幅疲劳试验,试验过后采用疲劳分析软件Fe-safe对18Ni（250）进行疲劳分析,疲劳分析的加载情况与等幅疲劳试验一致。结果表明:疲劳寿命在试样工作段的分布并非均匀一致,有明显的位置性波动,但会随着载荷的增大趋于均匀。大载荷下18Ni（250）的等幅疲劳试验寿命与Fe-safe的分析寿命基本一致,而小载荷下由于缺陷和试验误差的影响,Fe-safe的分析寿命要高于试验寿命。（2）进行18Ni（250）等幅腐蚀疲劳试验,试验过后对腐蚀疲劳寿命进行S-N曲线拟合,选择最佳的拟合方程。结合S-N曲线,分析载荷强度,频率f和应力比R对18Ni（250）腐蚀疲劳寿命的影响。发现:载荷强度的改变会导致腐蚀损伤的改变,载荷强度越大腐蚀损伤值ND越小,可见小载荷下腐蚀的影响较大。提高频率f或提高应力比R均可以改善18Ni（250）的腐蚀疲劳寿命,但频率f的影响程度很不稳定,大载荷与小载荷下的差别巨大;而提高应力比R的效果稳定可控,不会因为载荷强度的变化而产生大的波动。改善18Ni（250）装备的腐蚀疲劳寿命,提高应力比R是更理想的方法。（3）空气中,18Ni（250）的疲劳裂纹以准解理的方式扩展;3.5%Na Cl溶液中,沿晶开裂与塑性变形伴随存在,且沿晶开裂越严重疲劳寿命就越短。频率f或应力比R的降低会加剧沿晶开裂并影响腐蚀坑和裂纹的萌生,频率f的降低会加剧腐蚀坑的萌生,而应力比R的减小不但会加重腐蚀还会导致大裂纹的形成。小载荷下,腐蚀疲劳裂纹的扩展方式以沿晶为主,随着载荷强度的增大,裂纹扩展方式逐渐演变为沿晶开裂+解理扩展以及沿晶开裂+准解理扩展。3.5%Na Cl溶液中,18Ni（250）表面发生氧腐蚀,Fe2O3即为氧腐蚀的最终沉淀物。（4）以等幅腐蚀疲劳寿命预测变幅腐蚀疲劳寿命,并通过变幅腐蚀疲劳试验来验证预测的准确性。结果表明:大载荷与小载荷参差排列,大载荷小循环,小载荷大循环,这样的载荷模式下试验结果与预测结果基本贴合。Miner准则可有效预测变幅腐蚀疲劳寿命,这种方法真实有效且误差较小。
王兆坤[5]（2020）在《基于临界距离法的泵头体材料缺口试样疲劳寿命预估》文中提出压裂技术是提高油田采收率的常用手段,其关键设备是压裂泵。压裂泵泵头体作为整个系统的液力端,在工作中承受高压循环载荷的作用,再加上压裂液的腐蚀作用,往往导致泵头体在达到其使用寿命前便发生疲劳破坏。这一问题极大地制约了油气的开采,因此如何更准确地预估压裂泵的疲劳寿命成为当下的热点研究问题。泵头体的结构较为复杂,很难直接对其本体或者等比例模型进行疲劳试验,工程中常常以与泵头体疲劳破坏区域应力集中系数相同的缺口试件作为研究对象,将预估泵头体的疲劳寿命问题转化为预估缺口件的疲劳寿命。目前常用的疲劳寿命预估方法有名义应力法、局部应力应变法和应力场强法等。这些方法在实际工程中应用较多但存在各自的问题。临界距离法是一种较新的疲劳寿命预估方法,有着应用简单,误差小的优点。因此研究临界距离法在各种缺口件疲劳寿命预估上的应用具有十分重要的理论意义和工程意义。本文以临界距离理论为研究对象,基于临界距离的思想提出了针对点法和线法的修正思路,并在各种类型缺口试件上加以应用。采用有限元仿真的方法定性分析了V型缺口试件和双重V型缺口试件缺口几何参数对临界距离理论的有效应力σeff的影响,研究了传统临界距离法在各种缺口试件疲劳寿命上的预估效果,验证了本文提出的修正方法。论文主要内容及研究成果如下:1、进行了泵头体铬镍合金材料的力学试验和疲劳试验,获得了该材料的力学性能参数和疲劳数据,拟合了该材料的S-N曲线公式,进行了该材料的应力集中系数Kt=3的缺口件的疲劳试验,获得了在应力水平10KN下的疲劳试验数据。2、对临界距离理论的基础概念进行了系统性论述,基于缺口模型应力集中区域的Von Mises和Tresca应力场,扩充定义了材料的特征长度L的概念。基于极限承载力和固有强度两个参数完成了对临界距离理论的精度检验。应用临界距离法预估了铬镍合金圆棒V型缺口试件、45钢双重U型缺口试件、45钢半圆型缺口试件、铝合金双孔和双缺口试件的疲劳寿命,与传统方法进行比较,临界距离法误差更小,验证了该方法的适用性。3、建立了30种不同几何尺寸的V型缺口模型和120种双重V型缺口模型,通过有限元软件ABAQUS的数值分析,定性地得到了TCD有效应力σeff与缺口几何因素（缺口深度H、缺口根部圆角半径ρ和缺口间距D）的关系。4、提出了基于Lazzarin的点法修正公式和基于“聚焦路径”长度a与材料特征长度L比值的线法修正公式,并在各种试验件中得到了验证。结果表明选用合适修正方法可以显着提高传统线法的精度。
柏伟[6]（2020）在《在役平行钢丝斜拉索剩余寿命分析》文中认为斜拉索是斜拉桥中承受拉力并支承主梁的构件,也是斜拉桥的“生命线”构件,其主要作用是将荷载由主梁传递到主塔。目前大多数斜拉桥拉索索体是将一定数量高强度钢丝紧密排列,并在外层包覆高密度聚乙烯（HDPE）护套的平行钢丝拉索。平行钢丝拉索在外层HDPE护套破损后,索体钢丝暴露于腐蚀介质之中而发生锈蚀,并对其力学性能造成影响,导致拉索的剩余寿命降低。为保证桥梁结构服役安全,对已锈蚀的拉索进行剩余寿命分析是非常必要的。本文从钢丝锈蚀特点出发,根据钢丝锈蚀检测数据,归纳总结钢丝锈蚀分布规律,研究了点蚀对钢丝力学性能的损伤,并建立了以拉索极限承载力和疲劳寿命作为拉索失效判定指标的在役拉索剩余寿命分析模型。本文主要研究内容有:（1）点蚀状态下钢丝的力学性能锈蚀导致的高强度钢丝点蚀对其力学性能影响包括钢丝极限承载力损伤和钢丝疲劳寿命损伤,分别是由钢丝蚀坑等效裂纹和点蚀处应力集中现象引起的,对钢丝造成的损伤程度分别用应力强度因子KI和应力集中系数KT来描述。通过数值模拟对钢丝在不同蚀坑形状下的KI和KT进行计算,并拟合获得了KI和KT与蚀坑三维尺寸之间的关系,为进行钢丝进行极限承载力和疲劳寿命计算提供了基础数据。（2）带有蚀坑的钢丝承载能力和疲劳寿命计算采用基于J积分的失效评定图法结合应力强度因子计算钢丝的极限承载力,并以疲劳累积损伤理论为基础,使用ANSYS n Code Design Life有限元软件分析锈蚀钢丝的疲劳寿命,最终对计算数据分析拟合后分别得到钢丝极限承载力和疲劳寿命的快速计算公式。（3）在役平行钢丝拉索剩余寿命分析首先以拉索串并联模型和等伸长模型为基础,并以钢丝极限承载力和疲劳寿命拟合计算公式为基础,建立拉索的极限承载力和剩余疲劳寿命计算方法。然后以极限承载力和剩余疲劳寿命作为拉索安全评估的2个指标,对拉索安全状态进行评定。最终建立在役拉索剩余寿命计算流程,并通过算例对一座大跨度斜拉桥拉索的剩余寿命进行了计算,当以外层PE护套破损时为时间起始点,其剩余寿命为11.53年。
赵春阳[7]（2020）在《潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究》文中提出大深度载人潜水器在复杂的海洋环境中会受到外部压力的作用,频繁的下潜和上浮的过程中将会引起结构应力的循环变化,除此之外,另有研究表明载人潜水器在大深度下保持恒定深度工作时还会受到连续的保载载荷,这些载荷的共同作用会加速耐压球壳的疲劳损伤,乃至产生裂纹从而无法保障科研人员及考察设备的安全性。裂纹的产生过程中有很多不确定因素的影响,传统的疲劳分析方法难以准确评估损伤情况。可靠性理论可以针对不确定性变量的分布特性进行描述,得到更加准确的评估。因此,对于潜水器耐压壳体材料进行疲劳可靠性的研究是至关重要的。目前,随着载人潜水器不断地挑战深海下潜极限,传统的耐压壳体制造材料高强度钢已不能满足其性能需要。钛合金具备了成熟的机械加工性能和优异的力学性能,是制造耐储压结构物的重要金属材料。但钛合金材料在受到诸多不确定因素影响后也会产生裂纹扩展现象,因此,将概率可靠性方法应用于钛合金疲劳分析领域,对于深海载人潜水器的疲劳设计及可靠性分析具有重要意义。本文基于断裂力学理论,采用了改进的Mc Evily和考虑了保载效应的疲劳模型与可靠性理论相结合的方式,分别建立了极限状态计算模型,得到了三种不同应力载荷比下的疲劳可靠度和失效概率,并对参数敏感性展开研究。初步开展了深海载人潜水器耐压壳用新型钛合金的疲劳可靠性和保载-疲劳可靠性的研究。本文主要研究内容如下:（1）总结归纳了海洋结构物疲劳寿命评估方法,包括了传统的疲劳累积损伤理论和基于断裂力学的裂纹扩展理论;介绍了可靠性理论及其发展历程,并对比分析了两种可靠性方法,一次二阶矩法和响应面法;（2）针对新型钛合金材料,开展力学性能、疲劳裂纹扩展速率和保载-疲劳裂纹扩展速率试验研究,获得了不同载荷比下裂纹扩展速率随应力强度因子变化规律及疲劳寿命的变化规律,为新型钛合金材料的疲劳和保载-疲劳可靠性分析奠定了试验研究基础;（3）基于改进的Mc Evily裂纹扩展模型,对模型中的不确定因素进行分析,并采用正态分布及威布尔分布函数对其不确定参数进行数据拟合,得到了主要的不确定参数的统计分布特征。依据断裂失效准则,结合可靠性理论建立了极限状态方程,分别采用一次二阶矩法和响应面法计算了不同应力比下的可靠度,并对各不确定性变量进行了参数敏感性研究。（4）基于疲劳和保载疲劳试验研究的基础上,考虑了保载载荷的裂纹扩展疲劳寿命情况,并根据断裂失效准则建立了极限状态方程,分别采用一次二阶矩法和响应面法进行可靠性计算,得到了不同应力比情况下的可靠度指标及失效概率。并开展了应力比R为0.3的不确定性参数敏感性分析,得到了随着变异系数的增加其可靠性逐渐降低的结论。最后对不同裂纹扩展模型下的疲劳可靠性进行对比分析,论证了考虑保载载荷对不确定性及可靠性的影响。本文采用将断裂力学裂纹扩展理论与可靠性理论相结合的方式,充分考虑了新材料各不确定性参数的特征分布情况。通过完成不确定参数的统计分布特征和敏感性分析,对新型钛合金疲劳裂纹扩展的可靠性研究进行了初步的探讨。
屠本阳[8]（2020）在《潜器用钛合金疲劳裂纹扩展的非概率可靠性研究》文中研究表明深海载人潜水器钛合金耐压壳在服役期间会因海水压力承受周期性的往复应力,由此造成的疲劳损伤可能会产生裂纹,影响结构安全,钛合金材料在裂纹扩展过程中受不确定因素影响,因此对钛合金材料的疲劳裂纹扩展进行可靠性研究十分必要。传统的基于概率断裂力学的可靠性方法在疲劳可靠性研究中广泛使用,但对样本数量和统计信息要求较高且计算量大,因此,将非概率方法应用于裂纹扩展的可靠性研究,对于简便高效地进行疲劳可靠性分析具有重大意义。本文基于断裂力学,结合裂纹扩展模型,用区间凸集模型和椭球凸集模型对钛合金材料进行了疲劳裂纹扩展的非概率可靠性分析,主要工作内容如下:首先,选定一种新型钛合金材料作为研究对象,开展疲劳裂纹扩展速率试验,根据试验数据确定裂纹扩展模型及钛合金材料的设计寿命;由断裂失效准则建立极限状态方程,进行其中不确定参数的统计特征分析;用3σ准则将服从正态分布的不确定参数转换为区间形式,为非概率可靠性分析奠定基础。其次,基于凸集理论和区间数学方法,对影响钛合金材料裂纹扩展的不确定参数,不考虑变量之间的相关性,构建区间模型;通过改变区间干涉程度,计算基于无量纲形式的可靠性指标和基于区间可能度的可靠度;对比发现后者用来描述钛合金材料可靠性状态更直观,结合Monte Carlo法对比计算,验证了区间模型非概率可靠性方法的可行性且计算结果相对概率方法更保守,其最大偏差不超过5.5%。然后,基于椭球数学特征和运算方法,对影响钛合金材料裂纹扩展的不确定参数,考虑变量之间的相关性,分别利用通过区间模型、正态分布和Khachiyan算法三种方法构建椭球模型;通过改变系数κ得到不同的极限状态方程,用一阶近似法和Monte Carlo法分别计算椭球模型的可靠度;对比分析了不同椭球模型构造方法的区别,验证了椭球模型非概率可靠性方法的可行性并对比了各椭球模型和概率方法的区别;在钛合金材料裂纹扩展可靠性分析中,当κ小于等于2时,优先用Khachiyan算法构建椭球模型;当κ大于2时,优先用区间模型构建椭球模型。最后,将区间模型中的钛合金材料设计寿命退化为实数,实现了同椭球模型一样的计算条件,分析了区间退化的影响,发现区间退化后的实数对可靠度计算结果的偏差影响较大,计算偏差从0增至100%;在不同极限状态方程下对比了区间模型和三种椭球模型下的可靠度计算结果,得出两类模型下钛合金材料裂纹扩展可靠性计算的保守程度差异,总体上看是区间模型更保守;分析了各自不确定域的特点,对比论证了描述不确定参数间的相关性对不确定域的影响,相关系数为0时,不确定域为轴向椭球,而不同方法构造出的椭球模型中,参数间的相关性可能不同。
李冬[9]（2020）在《近海废弃物收集系统关键部件的设计与研究》文中研究指明近海废弃物的持续增多严重威胁海洋的可持续发展。为保护海洋环境,改变近海废弃物持续增多的现状,有必要对海洋废弃物收集装置进行研究。在前期的研究基础上,本文对近海废弃物收集系统的关键部件进行了设计与研究,分析了压缩装置的运动学和动力学性能,对控制执行模块进行了初步的设计与探讨。通过Solidworks软件完成建模,对关键结构压缩装置的各部件进行方案设计,确定近海废弃物收集系统压缩装置的方案,使收集系统具备较高的收集能力。合理设计推板和滑轨等结构,提高装置的可靠性。由理论分析,研究结构参数与受力之间的关系,推导推板和油缸相关参数关系,通过MATLAB软件对参数关系做数值计算。运用Adams软件对模型进行动力学仿真分析,由压缩推板的位移、速度、加速度的变化曲线,验证推板在工作过程中的平稳性;通过MATLAB软件对推头位移与油缸旋转角关系进行运算;将位移与仿真结果对比,?S数值为828mm,结果与编程计算结果的数值846mm吻合,相对误差为2.1%,验证分析的合理性;运用ANSYS Workbench软件对压缩装置各部件做有限元仿真分析,得到推板、滑轨的受力云图和舱体的固有频率和振型;采用Fatigue tool完成压缩装置的疲劳寿命分析,得到推板的疲劳寿命结果。根据系统要求,对近海废弃物收集系统的控制执行模块进行设计与研究;对系统的电气结构进行设计,完成压缩和卸载过程的程序设计;通过仿真辅助软件对梯形图进行准确性验证,满足系统的设计原则,提高了系统的操作性和自动化程度,实现智能化的要求。
白树伟[10]（2020）在《广布疲劳损伤评估方法与三维断裂研究》文中研究说明随着机队平均飞行时间和起降循环数的日益增长,广布疲劳损伤成为航空领域研究重点;多条裂纹间的相互作用使结构损伤评估趋于复杂,危害结构完整性。本文开展广布疲劳损伤评估方法及三维断裂研究,编写多裂纹随机失效过程模拟程序,计算广布疲劳损伤平均行为及检修时刻;依据试验、理论及有限元分析,对铝合金厚板及机身对接壁板的剩余强度特性展开研究;开展三维多裂纹扩展模拟及断裂分析。本文主要研究内容及结论如下:（1）基于试验建立了随机多裂纹萌生模型;考虑裂纹萌生位置、萌生次序及扩展参数的随机性,编写了裂纹萌生、扩展、连通及失效算法,通过有限元二次开发计算应力强度因子,开发了广布疲劳损伤随机发生过程模拟程序。以单排五孔板为分析实例,验证了模拟程序在计算广布疲劳损伤平均行为、检查维修时刻方面的可行性,有效提高了广布疲劳损伤评估效率;（2）以铝合金厚板及机身对接壁板为对象,通过试验、理论及有限元分析,研究结构在特定裂纹构型下的剩余强度特性。对弹塑性有限元法在剩余强度评估方面的应用做了改进。改进后的弹塑性有限元法能够有效提高预测精度,适用于复杂裂纹构型下多裂纹厚板的剩余强度评估;另外,对机身对接壁板的剩余强度进行评估,从而验证刚度等效法在壁板剩余强度评估方面的作用,方法简便,降低了计算误差;（3）对多裂纹结构的三维扩展及断裂展开研究,简化裂纹前缘的网格划分方法,基于有限元交替法建立了三维多裂纹扩展模拟方法,通过多角裂纹及非共线裂纹算例,验证了模拟方法的可行性和准确度;开发程序成功实现了应力强度因子及断裂韧性的三维化,并以对边角裂纹试验为例,实现了快速三维断裂分析,计算结果表明该方法的计算误差满足精度要求。
二、小裂纹疲劳极限的简便预测（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、小裂纹疲劳极限的简便预测（论文提纲范文）
（1）低温下船用钢材裂纹断裂力学参数分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 低温下钢材力学性能研究现状 |
| 1.2.2 低温下裂纹尖端断裂力学参数研究现状 |
| 1.2.3 低温下钢材疲劳裂纹扩展研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 低温下裂纹尖端断裂力学参数理论推导 |
| 2.1 裂纹尖端断裂力学参数CTOD和塑性区尺寸ρ |
| 2.1.1 塑性区尺寸ρ定义 |
| 2.1.2 塑性区尺寸ρ判定准则 |
| 2.1.3 裂纹尖端张口位移CTOD定义 |
| 2.1.4 裂纹尖端张口位移CTOD判定准则 |
| 2.2 含中心贯穿裂纹无限大受拉平板的Dugdale模型 |
| 2.3 低温下裂尖断裂力学参数理论公式推导 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 低温下EH36 钢裂尖断裂力学参数有限元仿真分析 |
| 3.1 低温下极地破冰船用EH36 钢应力-应变关系 |
| 3.1.1 船用EH36 钢应力-应变关系转化 |
| 3.1.2 船用EH36 钢温度依赖性分析 |
| 3.2 低温下船用EH36 钢裂纹尖端张口位移CTOD有限元仿真分析 |
| 3.2.1 裂纹尖端张口位移CTOD有限元模型 |
| 3.2.2 裂纹尖端张口位移CTOD有限元模型收敛性分析 |
| 3.2.3 裂纹尖端张口位移CTOD有限元计算结果分析 |
| 3.3 低温下船用EH36 钢裂纹尖端塑性区尺寸ρ有限元仿真分析 |
| 3.3.1 裂纹尖端塑性区尺寸ρ有限元模型 |
| 3.3.2 裂纹尖端塑性区尺寸ρ有限元计算结果分析 |
| 3.4 低温下船用EH36 钢裂纹最大张口位移CMOD有限元仿真分析 |
| 3.4.1 裂纹最大张口位移CMOD有限元模型 |
| 3.4.2 裂纹最大张口位移CMOD有限元模型收敛性分析 |
| 3.4.3 裂纹最大张口位移CMOD有限元计算结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 低温下疲劳裂纹扩展理论推导 |
| 4.1 疲劳裂纹扩展基本理论 |
| 4.2 疲劳裂纹扩展速率模型 |
| 4.3 低温下疲劳裂纹扩展速率预报模型推导 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 低温下船用EH36 钢疲劳裂纹扩展分析 |
| 5.1 疲劳裂纹扩展数据计算公式 |
| 5.2 低温下EH36 钢疲劳裂纹扩展模型分析 |
| 5.2.1 船用EH36 钢在20°C下疲劳裂纹扩展计算分析 |
| 5.2.2 船用EH36 钢在-20°C下疲劳裂纹扩展计算分析 |
| 5.2.3 船用EH36 钢在-60°C下疲劳裂纹扩展计算分析 |
| 5.2.4 船用EH36 钢不同温度下疲劳裂纹扩展对比分析 |
| 5.3 低温下船用EH36 钢疲劳寿命计算分析 |
| 5.3.1 低温下船用EH36 钢疲劳寿命计算程序设计 |
| 5.3.2 低温下船用EH36 钢疲劳寿命计算结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望（论文提纲范文）
| 1 中国航空疲劳研究历程 |
| 1.1 中国航空结构设计思想发展 |
| 1.2 中国航空疲劳研究主要成果 |
| 2 中国航空工业结构疲劳研究现状和进展 |
| 2.1 材料/结构/工艺疲劳研究现状和进展 |
| 2.1.1 先进材料疲劳研究现状 |
| 2.1.2 先进结构疲劳研究现状 |
| 2.1.3 先进工艺疲劳研究现状 |
| 2.2 疲劳分析评估研究现状 |
| 2.2.1 耐久性分析评估方法 |
| 2.2.2 损伤容限分析评估方法 |
| 2.2.3 腐蚀疲劳分析方法 |
| 2.2.4 多尺度疲劳分析方法 |
| 2.3 疲劳试验技术研究现状 |
| 2.3.1 积木式验证思想及发展 |
| 2.3.2 壁板类疲劳损伤容限试验 |
| 2.3.3 结构机构疲劳可靠性试验 |
| 2.3.4 水陆两栖飞机试验 |
| 2.3.5 全机疲劳试验及加速技术 |
| 2.3.6 损伤识别及测量技术 |
| 2.4 飞机服役寿命管理研究现状 |
| 2.4.1 单机监控 |
| 2.4.2 飞机定/延寿 |
| 3 展望 |
（3）硬质涂层-钛合金基体疲劳裂纹萌生机制的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 金属材料的疲劳裂纹萌生机制 |
| 2.1.1 内部夹杂物疲劳裂纹源 |
| 2.1.2 FGA区形成机制 |
| 2.1.3 亚表面无缺陷疲劳裂纹源 |
| 2.1.4 RA区形成机制 |
| 2.2 硬质涂层的研究进展 |
| 2.2.1 硬质涂层的研究现状 |
| 2.2.2 脆性涂层的开裂 |
| 2.2.3 涂层残余应力的研究 |
| 2.2.4 涂层残余应力的测量方法 |
| 2.3 硬质涂层-金属基体材料的疲劳行为研究进展 |
| 2.3.1 涂层残余应力的影响 |
| 2.3.2 涂层缺陷的影响 |
| 2.3.3 涂层硬度的影响 |
| 2.3.4 涂层结构的影响 |
| 2.3.5 涂层韧性的影响 |
| 2.3.6 涂层厚度的影响 |
| 2.4 研究目的和内容 |
| 3 硬质涂层-钛合金基体材料体系的疲劳裂纹萌生机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料和方法 |
| 3.3 硬质涂层对钛合金疲劳性能的影响 |
| 3.3.1 疲劳寿命 |
| 3.3.2 疲劳主裂纹的扩展行为 |
| 3.3.3 疲劳裂纹截面形貌特征 |
| 3.3.4 疲劳裂纹源特征 |
| 3.4 硬质涂层开裂诱导韧性基体疲劳损伤模型 |
| 3.4.1 CrAlN-TC4钛合金疲劳裂纹萌生和早期扩展过程 |
| 3.4.2 硬质涂层诱导韧性基体疲劳损伤模型 |
| 3.5 小结 |
| 4 高、低循环应力下膜基交互作用对疲劳开裂机制的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与疲劳测试结果 |
| 4.2.1 实验材料和性能 |
| 4.2.2 疲劳测试和S-N结果 |
| 4.2.3 疲劳裂纹源形貌特征 |
| 4.3 高循环应力下的疲劳裂纹萌生机制 |
| 4.3.1 拉伸应力下的膜基交互作用 |
| 4.3.2 涂层开裂诱导疲劳裂纹萌生的本质 |
| 4.4 低循环应力下的疲劳裂纹萌生机制 |
| 4.4.1 硬质涂层影响基体的滑移变形 |
| 4.4.2 基体滑移导致的涂层开裂 |
| 4.4.3 高、低应力下两种开裂机制的涂层裂纹形貌区别 |
| 4.5 小结 |
| 5 韧性中间层对硬质涂层-钛合金基体疲劳性能的影响 |
| 5.1 高应力下Cr中间层提高疲劳寿命的影响规律及机制 |
| 5.2 低应力下Cr中间层抑制疲劳裂纹萌生的机制 |
| 5.3 硬质涂层-金属基体材料的疲劳裂纹萌生机制 |
| 5.4 小结 |
| 6 残余应力对涂层失效的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料 |
| 6.3 涂层的残余应力 |
| 6.3.1 涂层残余应力的测量方法 |
| 6.3.2 CrAlN涂层中的残余应力 |
| 6.3.3 涂层的晶体结构 |
| 6.4 残余应力对涂层力学性能的影响 |
| 6.4.1 涂层失效的临界应力 |
| 6.4.2 涂层的耐磨性能 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）马氏体镍钢疲劳及腐蚀疲劳特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 腐蚀疲劳裂纹萌生机理 |
| 1.2.2 腐蚀疲劳裂纹萌生的影响因素 |
| 1.2.3 腐蚀疲劳裂纹扩展的影响因素 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 马氏体镍钢等幅疲劳特性研究 |
| 2.1 试验材料与装置 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试样制备与试验装置 |
| 2.2 试验过程 |
| 2.2.1 力学性能试验 |
| 2.2.2 空气中的等幅疲劳试验 |
| 2.3 18Ni(250)疲劳寿命数值分析 |
| 2.3.1 Fe-safe理论基础 |
| 2.3.2 Abaqus前处理分析过程 |
| 2.3.3 Fe-safe疲劳分析过程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 马氏体镍钢等幅腐蚀疲劳特性研究 |
| 3.1 试验装置与试验方案 |
| 3.1.1 试验装置搭建 |
| 3.1.2 试验方案 |
| 3.2 S-N曲线拟合 |
| 3.2.1 S-N曲线拟合理论 |
| 3.2.2 S-N曲线拟合结果 |
| 3.3 等幅腐蚀疲劳寿命特性研究 |
| 3.3.1 腐蚀至于18Ni(250)疲劳寿命的影响 |
| 3.3.2 f与R至于18Ni(250)腐蚀疲劳寿命的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 马氏体镍钢疲劳及腐蚀疲劳机理研究 |
| 4.1 断口区域分析 |
| 4.1.1 断口理论 |
| 4.1.2 裂纹扩展区及瞬断区的观测 |
| 4.2 微观断口分析 |
| 4.2.1 f与R至于裂纹萌生及扩展机理的影响 |
| 4.2.2 载荷强度至于裂纹萌生及扩展机理的影响 |
| 4.3 18Ni(250)腐蚀机理分析 |
| 4.3.1 能谱分析 |
| 4.3.2 腐蚀过程分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 马氏体镍钢变幅腐蚀疲劳寿命研究 |
| 5.1 腐蚀疲劳损伤累积原理 |
| 5.1.1 Miner准则及其修正 |
| 5.1.2 双线性损伤累积准则 |
| 5.1.3 非线性损伤累积准则 |
| 5.2 变幅腐蚀疲劳寿命预测 |
| 5.2.1 变幅腐蚀疲劳寿命预测方案 |
| 5.2.2 f=1Hz,R=0.5的变幅腐蚀疲劳寿命预测 |
| 5.2.3 f=1Hz,R=0.1的变幅腐蚀疲劳寿命预测 |
| 5.2.4 f=5Hz,R=0.5的变幅腐蚀疲劳寿命预测 |
| 5.3 变幅腐蚀疲劳寿命验证 |
| 5.3.1 变幅腐蚀疲劳试验 |
| 5.3.2 变幅腐蚀疲劳寿命试验结果与预测结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术成果及参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）基于临界距离法的泵头体材料缺口试样疲劳寿命预估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义及其背景 |
| 1.2 泵头体疲劳损伤研究现状 |
| 1.3 疲劳寿命 |
| 1.4 S-N曲线 |
| 1.5 疲劳寿命预估方法研究现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 临界距离理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 缺口和裂纹的线弹性应力场 |
| 2.3 传统临界距离理论 |
| 2.4 特征长度定义 |
| 2.5 特征长度求解 |
| 2.6 修正临界距离法 |
| 2.7 不同类型缺口件的适用 |
| 2.8 TCD理论预估疲劳寿命流程 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 泵头体材料试验件疲劳寿命实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设备 |
| 3.3 试样制备 |
| 3.4 疲劳寿命试验 |
| 3.5 V型缺口试样单轴疲劳拉压试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 临界距离理论的数值计算分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缺口试件有限元模型 |
| 4.3 应力场对临界距离法的影响 |
| 4.4 临界距离法的检验及校正 |
| 4.5 V型试件缺口类型对临界距离法的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 临界距离法修正公式预估疲劳寿命 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型几何参数和材料性能 |
| 5.3 第一类试验件疲劳寿命预估 |
| 5.4 第二类试验件检验 |
| 5.5 第三类试验件检验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（6）在役平行钢丝斜拉索剩余寿命分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 拉索系统概述 |
| 1.3 国内外研究现状和研究发展动态 |
| 1.3.1 钢丝锈蚀程度检测 |
| 1.3.2 拉索极限承载力评定 |
| 1.3.3 拉索疲劳寿命评定 |
| 1.4 主要研究内容及方法 |
| 第二章 拉索腐蚀、钢丝锈蚀程度分级及其分布模型 |
| 2.1 拉索主要病害及其防护与修复 |
| 2.1.1 拉索护套病害及其防护与修复 |
| 2.1.2 拉索钢丝病害及其防护 |
| 2.1.3 锚固系统病害及其防护与修复 |
| 2.2 拉索腐蚀机理及点蚀萌生机理 |
| 2.3 钢丝锈蚀程度分级及其分布规律 |
| 2.3.1 钢丝锈蚀等级程度分级标准 |
| 2.3.2 钢丝锈蚀评定 |
| 2.3.3 钢丝锈蚀分布规律分析 |
| 2.3.4 钢丝锈蚀分布规律模型 |
| 2.3.5 镀锌钢丝的锈蚀速率 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 拉索钢丝点蚀损伤分析 |
| 3.1 点蚀形貌特征 |
| 3.2 应力集中系数有限元分析 |
| 3.2.1 应力集中系数 |
| 3.2.2 含蚀坑钢丝模型的建立 |
| 3.2.3 应力流阻效应 |
| 3.2.4 弯曲效应 |
| 3.2.5 钢丝直径对应力集中系数的影响 |
| 3.3 应力强度因子有限元分析 |
| 3.3.1 含裂纹钢丝模型的建立 |
| 3.3.2 参数分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 拉索承载能力、疲劳寿命以及剩余寿命分析 |
| 4.1 拉索极限承载力计算方法 |
| 4.1.1 应力强度因子与断裂准则 |
| 4.1.2 单根钢丝极限承载力评定 |
| 4.1.3 拉索极限承载力评定 |
| 4.2 拉索剩余疲劳寿命计算方法 |
| 4.2.1 疲劳寿命理论 |
| 4.2.2 疲劳累积损伤理论 |
| 4.2.3 单根钢丝疲劳寿命评定 |
| 4.2.4 拉索疲劳寿命评定 |
| 4.3 拉索剩余寿命计算方法 |
| 4.3.1 拉索剩余寿命计算流程 |
| 4.3.2 拉索失效判据 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 工程算例 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 拉索剩余寿命计算 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的论着及取得的科研成果 |
（7）潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 金属疲劳现象研究概况 |
| 1.2.2 基于累积疲劳损伤的理论方法 |
| 1.2.3 疲劳裂纹扩展理论的研究概况 |
| 1.2.4 保载-疲劳裂纹扩展理论的研究概况 |
| 1.2.5 疲劳可靠性的发展概况 |
| 1.3 本论文主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 本文研究内容与方法 |
| 1.3.2 本文主要创新点 |
| 第2章 疲劳可靠性理论及分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 疲劳可靠性理论 |
| 2.2.1 可靠性理论及分析流程 |
| 2.2.2 结构功能函数 |
| 2.2.3 可靠性指标 |
| 2.2.4 可靠性模型 |
| 2.3 疲劳可靠性分析方法 |
| 2.3.1 一次二阶矩法 |
| 2.3.2 响应面法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型钛合金疲劳裂纹扩展改进模型参数的统计分布特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型钛合金化学成分及材料性能特点 |
| 3.2.1 化学成分试验 |
| 3.2.2 新型钛合金材料力学性能 |
| 3.3 新型钛合金材料的疲劳裂纹扩展速率试验研究 |
| 3.3.1 新型钛合金疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 3.3.2 疲劳裂纹扩展速率试验结果的对比分析 |
| 3.4 疲劳裂纹扩展模型不确定因素及参数分析 |
| 3.4.1 改进的Mc Evily疲劳裂纹扩展模型 |
| 3.4.2 不确定性参数分析 |
| 3.5 改进的Mc Evily模型参数的统计分布特征 |
| 3.5.1 基于正态分布的参数拟合 |
| 3.5.2 基于威布尔分布的参数拟合 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 新型钛合金基于疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于Paris裂纹扩展模型的疲劳可靠性 |
| 4.2.1 极限状态方程的建立 |
| 4.2.2 疲劳可靠性分析 |
| 4.3 基于改进的Mc Evily裂纹扩展修正模型的疲劳可靠性 |
| 4.3.1 极限状态方程的建立 |
| 4.3.2 疲劳可靠性分析 |
| 4.3.3 可靠性参数敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 新型钛合金基于保载-疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 5.2.1 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 5.2.2 保载-疲劳裂纹扩展速率试验结果 |
| 5.3 新型钛合金基于保载-疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 5.3.1 保载-疲劳裂纹扩展模型 |
| 5.3.2 极限状态方程的建立 |
| 5.3.3 保载-疲劳可靠性分析 |
| 5.3.4 可靠性参数敏感性分析 |
| 5.4 裂纹扩展模型的可靠性对比分析 |
| 5.4.1 不同应力比下的可靠性 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）潜器用钛合金疲劳裂纹扩展的非概率可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳裂纹扩展理论的研究现状 |
| 1.2.2 概率疲劳可靠性的研究现状 |
| 1.2.3 非概率可靠性的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 考虑小裂纹效应的裂纹扩展修正模型的参数特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钛合金疲劳裂纹扩展行为试验 |
| 2.2.1 试样材料及化学成分对比 |
| 2.2.2 钛合金疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 2.2.3 试验结果 |
| 2.3 疲劳裂纹扩展速率模型的确定 |
| 2.3.1 Paris模型 |
| 2.3.2 Mc Evily模型 |
| 2.3.3 改进的Mc Evily疲劳裂纹扩展模型 |
| 2.3.4 考虑小裂纹效应的裂纹扩展模型 |
| 2.4 裂纹扩展的极限状态方程 |
| 2.4.1 模型适用性研究 |
| 2.4.2 极限状态方程 |
| 2.5 参数的统计特征分析 |
| 2.5.1 确定不确定参数 |
| 2.5.2 参数模型的转换 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于区间凸集模型的钛合金裂纹扩展非概率可靠性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 区间凸集合理论 |
| 3.2.1 凸集的定义 |
| 3.2.2 区间数及其运算法则 |
| 3.2.3 区间不等式的可能度 |
| 3.3 区间非概率可靠性测度 |
| 3.3.1 基于无量纲形式的可靠性指标定义 |
| 3.3.2 基于区间可能度的可靠度定义 |
| 3.4 基于区间凸集模型的钛合金裂纹扩展非概率可靠性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于椭球凸集模型的钛合金裂纹扩展非概率可靠性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 椭球凸集模型理论 |
| 4.2.1 椭球模型数字特征及运算 |
| 4.2.2 高维椭球的构建 |
| 4.3 椭球凸集模型的非概率可靠度 |
| 4.4 椭球凸模型可靠性分析方法 |
| 4.4.1 Monte Carlo方法 |
| 4.4.2 一阶近似法 |
| 4.5 基于椭球凸集合的钛合金裂纹扩展非概率疲劳可靠性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 区间凸集模型和椭球凸集模型的对比分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 区间退化 |
| 5.3 区间凸集模型与椭球凸集模型的对比 |
| 5.4 参数相关性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）近海废弃物收集系统关键部件的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 收集系统发展现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究的主要内容及意义 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 近海废弃物收集系统压缩装置的总体设计与理论分析 |
| 2.1 近海废弃物收集系统压缩装置设计 |
| 2.1.1 压缩装置的设计思路 |
| 2.1.2 方案的设计原则 |
| 2.2 压缩装置的方案拟定 |
| 2.2.1 压缩方式的设计 |
| 2.2.2 液压缸布置方案拟定 |
| 2.2.3 推板滑轨的布置形式 |
| 2.2.4 推板设计 |
| 2.2.5 压缩舱体设计 |
| 2.2.6 其他相关装置设计 |
| 2.3 压缩装置理论分析 |
| 2.3.1 废弃物和推板的力学分析 |
| 2.3.2 废弃物力学模型 |
| 2.3.3 推板力学分析 |
| 2.3.4 静力学分析 |
| 2.3.5 运动分析 |
| 2.4 编程运算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 压缩装置的动力学仿真分析 |
| 3.1 压缩装置的三维建模 |
| 3.2 压缩装置动力学仿真 |
| 3.2.1 仿真流程 |
| 3.2.2 运动仿真过程 |
| 3.3 仿真结果及其分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 压缩装置的有限元分析 |
| 4.1 分析简述 |
| 4.1.1 静力学分析流程 |
| 4.1.2 建立有限元模型 |
| 4.1.3 建立接触 |
| 4.1.4 网格划分 |
| 4.1.5 载荷与约束 |
| 4.2 推板的有限元分析 |
| 4.2.1 推板模型 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 载荷和约束 |
| 4.2.4 结果分析 |
| 4.3 滑轨的有限元分析 |
| 4.3.1 网格划分 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 压缩舱体的模态分析 |
| 4.4.1 分析理论 |
| 4.4.2 分析结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 压缩装置的疲劳寿命分析 |
| 5.1 疲劳分析的基本理论 |
| 5.1.1 疲劳基础理论 |
| 5.1.2 疲劳寿命 |
| 5.1.3 有限寿命设计法 |
| 5.2 ANSYS疲劳分析 |
| 5.2.1 分析流程 |
| 5.2.2 数值模拟过程 |
| 5.3 由疲劳工具进行疲劳分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 近海废弃物收集系统控制执行模块的设计与研究 |
| 6.1 系统总体设计 |
| 6.1.1 系统的设计原则 |
| 6.1.2 系统要求 |
| 6.1.3 压缩过程控制方案 |
| 6.1.4 卸载过程控制方案 |
| 6.2 电气设计 |
| 6.2.1 控制结构 |
| 6.2.2 硬件方案 |
| 6.2.3 软件方案 |
| 6.2.4 通信模块应用 |
| 6.3 系统仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录 |
（10）广布疲劳损伤评估方法与三维断裂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 广布疲劳损伤的定义及特点 |
| 1.3 广布疲劳损伤案例 |
| 1.4 广布疲劳损伤国内外研究现状 |
| 1.4.1 随机裂纹萌生研究 |
| 1.4.2 多裂纹扩展研究 |
| 1.4.3 剩余强度理论研究 |
| 1.4.4 三维断裂研究 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 广布疲劳损伤评估方法及三维断裂理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 随机裂纹萌生模型 |
| 2.2.1 基于单细节疲劳试验的随机裂纹萌生模型 |
| 2.2.2 基于材料S-N曲线的随机裂纹萌生模型 |
| 2.2.3 基于EIFS的随机裂纹萌生模型 |
| 2.3 裂纹扩展模型 |
| 2.3.1 Paris模型 |
| 2.3.2 Forman模型 |
| 2.3.3 Walker模型 |
| 2.3.4 Willenborg/Chang模型 |
| 2.4 剩余强度理论 |
| 2.4.1 Swift准则 |
| 2.4.2 净截面准则 |
| 2.4.3 CTOA/CTOD准则 |
| 2.4.4 表观断裂韧性准则 |
| 2.4.5 弹塑性有限元法 |
| 2.5 三维断裂准则 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多裂纹结构的随机失效过程模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 初始裂纹的概率萌生 |
| 3.3 随机多裂纹扩展分析 |
| 3.4 多裂纹连通及结构失效 |
| 3.5 广布疲劳损伤平均行为 |
| 3.6 随机过程模拟的编程实现 |
| 3.7 分析实例 |
| 3.7.1 程序输入参数 |
| 3.7.2 裂纹萌生寿命验证 |
| 3.7.3 五孔板随机失效过程模拟 |
| 3.7.4 WFD失效时刻的概率累计分布 |
| 3.7.5 五孔板WFD评定结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 多裂纹厚板/对接壁板剩余强度分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含多裂纹厚板的剩余强度试验 |
| 4.3 多裂纹厚板剩余强度分析 |
| 4.3.1 弹塑性有限元法的改进 |
| 4.3.2 网格敏感性分析 |
| 4.3.3 厚板剩余强度评估 |
| 4.4 机身对接壁板剩余强度试验 |
| 4.5 机身对接壁板剩余强度分析 |
| 4.5.1 基于有限元的裂纹萌生位置分析 |
| 4.5.2 基于DFR法的裂纹萌生寿命计算 |
| 4.5.3 基于刚度等效法的剩余强度评估 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多裂纹结构的三维扩展及断裂分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维多裂纹扩展模拟流程 |
| 5.3 多角裂纹结构裂纹扩展分析 |
| 5.3.1 多孔多角裂纹结构模型 |
| 5.3.2 角裂纹前缘I型应力强度因子分布 |
| 5.3.3 多角裂纹裂纹扩展模拟 |
| 5.4 非共线裂纹裂纹扩展分析 |
| 5.4.1 非共线裂纹结构模型 |
| 5.4.2 非共线裂纹扩展过程应力强度因子计算 |
| 5.4.3 非共线裂纹板的扩展模拟 |
| 5.5 含曲线多裂纹结构的三维断裂评估 |
| 5.5.1 含曲线多裂纹结构的三维断裂试验 |
| 5.5.2 含曲线多裂纹结构的有限元模型 |
| 5.5.3 多裂纹结构的三维断裂评估 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 进一步展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、小裂纹疲劳极限的简便预测（论文参考文献）
- [1]低温下船用钢材裂纹断裂力学参数分析方法研究[D]. 陈志康. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望[J]. 王彬文,陈先民,苏运来,孙汉斌,杨宇,樊俊铃. 航空学报, 2021(05)
- [3]硬质涂层-钛合金基体疲劳裂纹萌生机制的研究[D]. 白燕芸. 北京科技大学, 2021(02)
- [4]马氏体镍钢疲劳及腐蚀疲劳特性研究[D]. 陈俊杰. 江苏科技大学, 2020(03)
- [5]基于临界距离法的泵头体材料缺口试样疲劳寿命预估[D]. 王兆坤. 长江大学, 2020(02)
- [6]在役平行钢丝斜拉索剩余寿命分析[D]. 柏伟. 重庆交通大学, 2020(01)
- [7]潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究[D]. 赵春阳. 江苏科技大学, 2020(03)
- [8]潜器用钛合金疲劳裂纹扩展的非概率可靠性研究[D]. 屠本阳. 江苏科技大学, 2020(02)
- [9]近海废弃物收集系统关键部件的设计与研究[D]. 李冬. 青岛科技大学, 2020(01)
- [10]广布疲劳损伤评估方法与三维断裂研究[D]. 白树伟. 南京航空航天大学, 2020(07)