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钛合金扩散焊结构疲劳裂纹扩展行为研究

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钛合金扩散焊结构疲劳裂纹扩展行为研究
论文目录
 
摘要第1-5页
abstract第5-6页
第一章 绪论第14-22页
    1.1 课题研究背景第14页
    1.2 钛合金扩散焊接头第14-16页
        1.2.1 扩散焊工艺第14-15页
        1.2.2 钛合金扩散焊接头疲劳性能研究现状第15-16页
    1.3 Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展研究现状第16-20页
        1.3.1 疲劳裂纹扩展基本理论第16页
        1.3.2 Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展路径研究第16-17页
        1.3.3 Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展速率研究第17-18页
        1.3.4 Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展试验研究第18-19页
        1.3.5 钛合金焊接接头Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展研究第19-20页
    1.4 疲劳裂纹扩展数值模拟研究第20-21页
    1.5 本文研究内容第21-22页
第二章 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端应力强度因子计算第22-35页
    2.1 引言第22页
    2.2 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹基本理论第22-26页
        2.2.1 裂纹尖端应力应变场第22-23页
        2.2.2 应变能释放率第23-24页
        2.2.3 相互作用积分法第24-26页
    2.3 CTS试样应力强度因子计算第26-27页
        2.3.1 CTS试样的几何尺寸第26页
        2.3.2 CTS试样的应力强度因子解析解第26-27页
    2.4 应力强度因子有限元计算第27-34页
        2.4.1 CTS试样计算模型及边界条件第27-28页
        2.4.2 应力强度因子有限元模拟计算结果及分析第28-33页
        2.4.3 标准化应力强度因子计算公式第33-34页
    2.5 本章小结第34-35页
第三章 TC4 扩散焊接头Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展试验研究第35-62页
    3.1 引言第35页
    3.2 试验材料及工艺第35-36页
        3.2.1 TC4 扩散焊对接接头制备第35页
        3.2.2 扩散焊接头力学性能参数第35-36页
    3.3 TC4 扩散焊接头不同加载角度下Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展试验第36-42页
        3.3.1 试样及夹具设计第36-37页
        3.3.2 试验方法及设备第37-39页
        3.3.3 带侧槽试样疲劳裂纹扩展试验及结果第39-41页
        3.3.4 试验方案第41-42页
    3.4 Ⅰ-Ⅱ复合型加载模式下TC4 扩散焊接头裂纹尖端应变能释放率分析第42-44页
    3.5 Ⅰ-Ⅱ复合型加载模式下TC4 扩散焊接头疲劳裂纹扩展路径研究第41-50页
    3.6 Ⅰ-Ⅱ复合型加载模式下TC4 扩散焊接头疲劳裂纹扩展速率研究第50-60页
        3.6.1 基于电位法的a-N曲线处理方法第50-53页
        3.6.2 不同加载角度下的a-N曲线第53-54页
        3.6.3 疲劳裂纹扩展速率分析第51-57页
        3.6.4 基于Paris公式TC4 扩散焊接头Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展速率统一模型第57-60页
    3.7 本章小结第60-62页
第四章 基于XFEM的钛合金扩散焊结构疲劳裂纹扩展数值模拟第62-79页
    4.1 引言第62页
    4.2 扩展有限元法(XFEM)第62-64页
        4.2.1 单位分解法第62-63页
        4.2.2 水平集法第63-64页
    4.3 ABAQUS中的XFEM疲劳裂纹扩展分析第64-66页
    4.4 TC4 扩散焊接头不同加载角度下Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展模拟第66-78页
        4.4.1 α=0°疲劳裂纹扩展模拟第66-71页
        4.4.2 小角度(α=15°、30°、45°)加载疲劳裂纹扩展模拟第71-75页
        4.4.3 大角度(α=60°、75°、90°)加载疲劳裂纹扩展模拟第75-78页
    4.5 本章小结第78-79页
第五章 总结与展望第79-81页
    5.1 本文研究工作总结第79页
    5.2 后续工作展望第79-81页
参考文献第81-85页
致谢第85-86页
在学期间的研究成果及发表的学术论文第86页

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