一、考虑材料微观塑性损伤的焊接接头延性裂纹扩展行为分析（论文文献综述）
徐凯[1]（2020）在《X80焊管焊接接头疲劳性能的综合性研究》文中提出为了实现天然气的大输量（300亿m3/n）、长距离输送,大口径、厚壁、高强X80管道已成为目前天然气长输管线建设的首选。随着管线钢级和输送压力的不断提高,对管道输送安全性提出了更高的要求。目前,大口径、厚壁、高强X80管线建设均采用的是焊接钢管。大量研究表明,长期服役管线失效主要发生在焊接接头处,且与疲劳、腐蚀有关,因此,管道焊接接头处的疲劳性能研究对管线输送的安全设计具有重要的意义。本文以西气东输三线工程所用X80焊管为研究对象,针对X80焊管制造过程中焊接、管端焊缝修磨、扩径以及内外涂层防腐等工艺对其组织和性能造成的影响,采用热模拟、金相、TEM、SEM、EBSD、X射线应力仪等方法,研究了X80焊管热影响区的组织、焊接接头的疲劳性能,综合分析了焊接热影响区组织和性能、焊缝余高、塑性变形以及残余应力对焊接接头处疲劳裂纹萌生和扩展的影响。焊接热模拟研究结果表明,热影响区中的细晶区因焊接热循环软化,其强度最低,导致疲劳寿命最低;而热影响区中的粗晶区具有较高的强度,其疲劳寿命高于细晶区,但因其组织粗化及大量小角度晶界的存在导致疲劳裂纹扩展速率增长最快,从而减少了粗晶区的疲劳寿命;热影响区中临界晶区的强度高于细晶区,内部组织细小且大角度晶界占比较高,因此其疲劳寿命最高。为了研究X80焊管在管端焊缝修磨前后性能的变化,建立了X80焊管原始焊接接头及去除焊缝余高后焊接接头的有限元模拟模型,研究了焊缝余高对焊接接头处疲劳性能的影响,结果表明,由于焊缝余高造成的应力集中,原始焊接接头处疲劳裂纹萌生在内焊缝的焊趾处,沿热影响区中的粗晶区扩展;去除焊缝余高后,因细晶区强度弱化以及粗晶区和细晶区之间的硬度梯度较大,疲劳裂纹萌生在粗晶区中靠近细晶区的位置,并沿细晶区扩展。因此,去除焊缝余高后X80焊管焊接接头处的疲劳强度是原始X80焊管的1.31倍。实际焊接接头及去除余高后焊接接头的疲劳试验结果证实,疲劳裂纹萌生位置及疲劳寿命与有限元分析结果相一致。采用预应变方法研究了X80焊管扩径引起的焊缝塑性变形对焊接接头性能的影响,结果表明,在1%～3%的预应变范围内,随着塑性变形量的增加,焊接接头的强度和疲劳总寿命升高。疲劳寿命提高的原因是强度提高引起的疲劳裂纹萌生寿命提高,但疲劳裂纹扩展寿命缩短。焊接接头预变形量每增加1%,疲劳裂纹扩展寿命约缩短22%,此结果严重降低了管道输送的安全性。分析了塑性变形后焊接接头处疲劳裂纹扩展加速的机理,结果显示,疲劳裂纹扩展过程中出现的解理断裂加速了X80焊管塑性变形后的疲劳断裂。测定了不同工艺预处理后X80焊管焊接接头处残余应力分布和疲劳寿命以评估涂层工艺对焊接接头性能产生的影响。去应力退火工艺通过改变晶粒内部位错分布显着降低了焊接接头的残余应力,改善了残余应力分布,提高了焊接接头的疲劳寿命。经过塑性变形后去应力退火的X80焊管,因强度升高以及拉伸残余应力的释放,使其焊接接头处的疲劳寿命最高,结果显示,在最大交变应力为550 MPa时,其疲劳寿命达到了107周次。
张彪[2]（2020）在《车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究》文中提出电动汽车的发展需求将轻量化提升至更高的优先级,拓展高性能铝镁合金的应用是车身框架减重的关键解决途径。现阶段铝薄壁焊接总成主要采用熔焊手段,存在着裂纹倾向大、变形大以及高能耗下制造成本较高等一系列问题,电阻焊（RSW）接头通常成为车辆结构的薄弱位置。搅拌摩擦点焊（FSSW）具有固相低温融合和对合金壁面不敏感的优势,是一种适合铝薄板连接的方法。目前相关报道多偏重于材料学方向,缺乏面向汽车制造和服役场景中的工程应用考量,对接头力学性能的工艺影响机理尚不明晰,导致车用工况下失效预测匮乏及抗裂性不足。本文围绕汽车薄壁接头在各制造环节中加工因素对成型性能的影响,从基材特性、参数设计、成形过程、焊后组织以及服役连接性能方面,较系统地开展了车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究,旨在为车辆焊点结构的强度设计与失效预测提供实验依据和方法支持。论文首先研究了典型车用铝合金5052H32和6061T6的材料力学性能。揭示了其应力状态与应变率耦合影响下的本构响应规律,发现合金流变应力主要受应变强化控制,断裂应变取决于应变率水平,冲击变形能显着增加。对合金弹塑性变形、损伤演化及韧性断裂分别开发出有效的力学表征模型,为后续焊接性能仿真奠定材料基础。提出了一种优化后性能与焊点工况负荷相匹配的焊接参数设计方法。基于剪剥强度因子关系模型,结合车身焊点的载荷传递分配规律,实现了符合汽车接头负载特定矢力场特性的多轴承载能力协同优化,形成目的性改进焊后性能的车用稳健性参数设计方案。此外,模拟研究了焊接温度场和热致应力场演变规律,开发了涵盖热力成形过程影响的非均质化焊点性能预测模型。采用高斯面-双椭球体复合移动热源模型和一系列接近实际生产的热模拟条件,将成形状态变量与热致力学行为相联系。研究表明,合金达到明显改性的截止温度约375℃,钩尖分布的残余压应力利于提高裂纹萌生阈值,固相焊调温机制主要借助金属软化行为控制产热率以实现系统负反馈平衡。并通过实测的场温度、组织分区形态和承载力验证了热分析及性能评估的有效性。进一步从断裂力学角度研究了焊后组织量化特征对焊点抗裂性能的影响。应用断裂参量J积分作为局部抗裂阻力判据,基于缺陷的弱内聚力键合特性,利用虚拟裂纹闭合法建立渐进开裂数值评估模型。发现裂纹随扩展速率da/dS增大而趋于失稳;起裂初期抗裂性主要伴随钩形弯折角的增大而提升,扩展后期抗滑移性正相关于焊核第二相析出粒子Mg2Si的数量级;并剖析了不同母材组合配置下产生接合强度差别的微观层面原因,提供了焊点性能调控的微依赖性机理。最后,对比了摩擦焊点与电阻焊点的车用连接性能,探明速率相关大变形失效转变规律和动态振动性能。给出了焊点处于多轴应力状态下的统一包络失效判定准则,工作应力空间内FSSW具有更高的承载容限;接头耐冲击强度呈明显的高速强化,FSSW断裂能吸收较高于RSW约32.8%以上;利用频响传递函数测试获取了动连接刚度曲线,同等激励下FSSW响应振幅为RSW值的30.2-56.7%左右。车身点连接的多性能评价基准下,认为摩擦焊点具有整体较优异的综合服役性能。综上,在汽车车身结构的设计与制造中,将摩擦点焊应用于铝薄壁件集成同时考虑其性能规律,可提高CAE模型预测精度;全面的力学性能机理研究对促进车身点焊工艺升级具有现实意义,有益于提升车身整体结构性能满足安全性和舒适性要求。
冯如意[3]（2020）在《6061铝合金疲劳行为的声/热表征与断裂评定》文中研究说明铝合金因其密度小、比强度高、成形性良好以及耐腐蚀性优良等优点,在航天、交通运输等领域广泛使用,其在这些领域服役时通常承受交变载荷导致疲劳断裂等问题经常发生。传统疲劳试验耗时长等缺点为研究材料的疲劳性能带来了很大不便,由于疲劳过程中材料会产生能量耗散例如声能、热能耗散等现象,本文基于红外热像技术和声发射技术对铝合金静载拉伸以及疲劳变形中宏观声、热能量演变进行实时监测,并根据对应能量值快速进行断裂评定。利用红外热像仪和声发射仪监测6061铝合金静载拉伸及拉-拉循环载荷下表面温度和声发射信号变化规律。基于变形曲线与Abaqus软件结合,模拟疲劳过程中温度变化,进而分析其能量演变机制。并结合不同循环次数下微观组织EBSD分析建立宏观能量表征与微观组织变化的对应联系,最后通过棘轮应变稳定差值和红外热像法快速评定疲劳极限,结果如下:6061铝合金静态拉伸温度变化曲线可以明显地分为4个阶段:Ⅰ-线性下降阶段;Ⅱ-升高阶段;Ⅲ-急剧升高阶段;Ⅳ-下降阶段,分别由热弹性效应,塑性变形,裂纹产生和热传导导致。塑性变形及加工硬化阶段声发射幅值、能量、振铃计数都出现峰值,对应频率180 Hz的连续型波形,裂纹萌生时产生频率为150 Hz的突发型波形,断裂时参数值突增,产生对应频率为50 Hz的连续型波形。拉-拉疲劳载荷下,棘轮应变差值曲线可以分为3个阶段:Ⅰ-初始快速上升阶段;Ⅱ-稳定阶段,Ⅲ-急剧上升阶段。当循环载荷高于疲劳极限时,温度演变曲线分为5个阶段:Ⅰ-初始上升阶段;Ⅱ-下降阶段;Ⅲ-基本稳定阶段;Ⅳ-急剧上升阶段;Ⅴ-降低阶段。有限元模拟温度变化结果与红外测温结果吻合良好。声发射信号累计能量值以及撞击数上升速率在第Ⅰ阶段较大,第Ⅱ阶段变缓,断裂阶段突增,对应阶段的波形类型和频率与拉伸时相同铝合金疲劳断裂过程中伴随微观组织的演变,疲劳第Ⅰ阶段滑移系启动,晶粒尺寸、施密特因子等相对母材来说轻微减小,几何必须位错密度增加,温度以及撞击数、累计能量值迅速升高,随着循环次数的增加,疲劳第Ⅱ阶段加工硬化程度达到最大,应变相对稳定,微观组织基本保持不变,温度也保持稳定,撞击数、累计能量值上升速率变缓,断裂试样的裂纹尖端相对远离裂纹处晶粒尺寸减小,几何必须位错密度上升,温度急剧升高,撞击数、累计能量值上升速率突增。基于循环载荷下的能量演变,本文总结出基于载荷状态的能量曲线法,即“三线法”,快速对循环载荷下的试样进行断裂评定,结果与S-N曲线法结果一致,说明其快捷可靠性。
田浩辛[4]（2019）在《基于小冲杆的SS304/BNi-2钎焊接头力学性能研究》文中研究指明针对降本增效和节能减排的发展需求,核能因高清洁、低污染得到了广泛关注。目前,高温气冷堆技术已成为核能系统中的核心技术之一,紧凑型多通道换热器是其重要部件,其可靠性直接影响高温气冷堆的能量转换效率。多通道换热器主要用钎焊工艺进行封装,其钎焊接头部位常常是发生断裂失效的危险区域。因此,掌握钎焊接头的断裂损伤规律具有重要的工程价值。然而对钎焊接头裂纹扩展失效的研究目前主要集中在钎焊工艺、残余应力等方面,利用微型试样检测手段对钎焊接头力学性能的研究甚少。本课题以304/BNi-2不锈钢钎焊接头为研究对象,利用有限元分析和试验研究相结合的方法,在GTN细观损伤模型的基础上完成了小冲杆常温测试技术的模拟,另外基于延性耗竭模型的概念开发了用户子程序,实现了钎焊接头在小冲杆高温蠕变试验条件下的裂纹扩展过程,为钎焊结构的设计提供参考。主要的研究工作和结论如下:（1）通过小冲杆常温试验,得到钎焊接头的载荷-位移曲线,并通过逆向求解法由数值模拟得到了钎料区的无损伤弹塑性参数和GTN模型参数。（2）在GTN塑性损伤模型的基础上对钎焊接头进行了有限元分析,得到了其裂纹扩展规律,并通过实验证明了GTN模型能够准确地模拟钎焊接头的裂纹扩展规律。同时也验证了所获得的钎料区力学性能参数的准确性;研究了摩擦系数、压头直径、下模孔径、母材厚度以及钎缝间隙对裂纹扩展的影响并对原因进行了分析。（3）基于断裂力学和损伤力学,开发了适用于钎焊接头的延性耗竭蠕变损伤子程序,建立了小冲杆蠕变试验模型。对钎焊接头蠕变损伤裂纹萌生和扩展进行有限元计算,得到了钎焊接头的蠕变规律并提出了寿命预测方程。通过对比发现:在相同的应力下,钎焊接头的最小蠕变速率比母材大,钎焊接头的蠕变性能弱于母材。（4）深入研究了网格划分、摩擦系数、钎料层厚度以及材料拘束对钎焊接头蠕变裂纹萌生和扩展的影响规律并分析了原因。结果表明:优选蠕变系数和应力指数较低而蠕变延性较高的钎料,同时适当增加钎料层的厚度可提高304/BNi-2钎焊接头的蠕变强度和寿命。
刘全明[5]（2018）在《钛合金板氩弧焊接接头氢致裂纹扩展行为研究》文中指出随着钛合金焊接件普遍用于石油化工、航空航天、核电能源等多个领域的关键装备制造,通常有一部分钛合金焊接头长期服役于复杂多变的含氢环境中,由于钛与氢结合力较强和焊接结构自身特殊性,钛合金焊接头氢脆失效时有发生,钛合金焊接头为评估整个焊接件安全可靠性的关键所在。本文选取Ti–0.3Mo–0.8Ni合金板氩弧焊接头为研究对象,采用高温气相充氢模拟钛合金焊接头在低氢浓度下长期服役期间的氢累积量,研究氢致钛合金焊接头室温组织、室温拉伸性能、高温压缩性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展行为演变及其微观作用机制。钛合金焊接头氢致裂纹扩展行为研究将为钛合金焊接件氢脆失效控制与预防提供技术支撑,也为现役钛合金焊接件氢损伤程度评估和剩余寿命预测研究奠定理论基础。分析了高充氢钛合金焊接头中氢化物析出类型和相应析出机制,取得了氢或主要合金元素重新再分布的间接证据。充氢0.21wt%焊缝中析出大层片FCCδ（I-δ）、长板条FCCδ（II-δ）和长针FCTγ氢化物。FCCδ相为含过饱和氢的αH相分解产物之一,FCTγ相为低氢浓度区I-δ相变产物。氢化物析出常伴随富氢区/贫氢区形成,合金元素在两区中扩散系数改变,致合金元素重新再分布;富氢区最终转为氢化物,而贫氢区间接表现为在δ、γ氢化物两侧或其中一侧形成白色条带。揭示了不同充氢量钛合金焊接头室温拉伸强度、塑性和断口形貌演变规律,阐明了高充氢致室温拉伸断裂特征。随充氢量增加,抗拉、屈服强度逐渐增加,而延伸率、断面收缩率明显下降;断口由韧性断裂转为脆性沿晶+局部韧窝混合断裂。主裂纹沿层片α晶界和氢化物分布方向交替扩展、连通至最终断裂,小裂纹以小角度切割方式进行主流扩展方向之间的转向或彼此衔接。研究了不同充氢量钛合金焊接头高温流变应力和大变形区组织演变规律,探讨了氢致高温压缩性能演变机理。随充氢量增加,焊缝稳态应力下降,峰值应力降至最低值后又逐渐增大;层片α连同氢化物被拉长或弯折程度增加;焊缝组织动态再结晶程度加剧。位错集中分布在氢化物周围,氢化物与位错之间强烈交互作用削弱了缺陷、障碍对位错运动的“钉扎”作用,降低层片α内位错密度。描述了不同充氢量钛合金焊接头断裂韧性和断口形貌演变规律,探讨了固溶氢和氢化物致断裂韧性演变机理。随充氢量增加,断裂韧性逐渐下降,而组织不均匀性对断裂韧性影响不大;但充氢量增加和组织不均匀性（母材至焊缝区）均能导致断口脆性特征越发明显。应力诱导固溶氢富集形成的氢气团产生内压剪切分量,致钛合金焊接头在低KI值下形核与扩展。氢化物界面上位错塞积致局部应力集中,或加速氢化物界面上微裂纹形核,或致氢化物产生高应变,促进氢化物内部微裂纹形核。表征了不同充氢量钛合金焊接头疲劳裂纹扩展速率、扩展路径和断口形貌演变规律,构建了疲劳裂纹萌生阶段驻留滑移带（PSB）与氢原子、氢化物之间的交互作用模型,并探讨了氢致疲劳性能演变机理。随充氢量增加,Paris区和失稳扩展区疲劳裂纹扩展速率增大,扩展路径曲折程度增加,断口脆性特征越发显着。固溶氢加剧PSB内位错运动,位错强化减弱,致微裂纹在PSB尖锐挤出峰和侵入槽处提早萌生;PSB局部氢浓度提升进一步复合为H2,H2产生内应力协助外应力提早萌生微裂纹。氢化物与PSB交互作用致氢化物取向分布、形态改变,主裂纹多沿氢化物取向扩展;PSB内氢化物与基体加速分离或自身断裂产生微裂纹。
查媛媛[6]（2018）在《纳入几何与材料统一拘束的焊接接头断裂预测和评价》文中研究指明焊接接头是工程结构中最容易发生失效的薄弱环节,其断裂影响结构的寿命与服役安全。由于焊接接头裂纹存在几何与材料复合拘束,其对裂尖应力场和接头断裂韧性具有显着影响,需要在接头的断裂预测和评价中考虑这种影响,以提高其安全评价的准确性。本文针对窄间隙焊接接头和核电安全端异种金属焊接接头,基于有限元数值计算和试验数据相结合的方法,主要研究了几何和材料复合拘束与焊接接头不同位置裂纹的延性断裂韧性的统一关联;单纯焊缝强度失配引起的宽范围材料拘束与断裂韧性的关联;及基于J-Ap二参数的核电安全端异种金属焊接接头试样和结构的断裂预测和评价。得到的主要结果如下:（1）对于窄间隙焊接接头,试样尺寸引起的面内/面外几何拘束和高强度失配引起的材料拘束及其交互作用对J-R阻力曲线和断裂韧性Jc具有显着影响。随几何拘束和材料拘束效应的增强,接头不同位置裂纹的J-R阻力曲线和断裂韧性Jc降低。因此,在接头的断裂预测和评价中需要定量化的纳入这些因素的影响。（2）对于窄间隙焊接接头中不同位置的裂纹,拘束参数Ap可以统一地表征其面内拘束、面外拘束和材料拘束,并可以和断裂韧性之间建立统一线性关联。该关联线为材料拘束断裂阻力线,可用于纳入拘束的结构断裂预测和评价。（3）对于窄间隙焊接接头裂纹,单纯由焊缝强度失配引起的宽范围材料拘束与断裂韧性之间也可以建立线性关联,表明在几何拘束一定的条件下,参数Ap也可以表征宽范围的材料拘束。（4）基于J-Ap二参数,通过材料拘束断裂阻力线与裂纹动力线相结合的方法可以预测焊接接头不同几何拘束和不同加载方式试样的断裂,预测结果与试验一致。预测和试验均表明,随焊接接头试样厚度（面外拘束）和裂纹深度a/W（面内拘束）的增加,断裂韧性降低。（5）基于J-Ap组合参数J/（Jref*（?））可以预测核电安全端焊接接头结构中半椭圆内表面裂纹的起裂位置。基于J-Ap 二参数,通过材料拘束断裂阻力线与裂纹动力线相结合的方法,可以预测安全端焊接结构不同位置裂纹的断裂起裂。与传统单参数的预测相比,可降低保守性。在裂纹前沿起裂位置的J-Ap二参数计算可得到更为准确的评价结果。
赵作鹏[7]（2017）在《高应变管线钢及焊接接头疲劳性能研究》文中提出本文主要以铁素体/贝氏体双相X80高应变管线钢及其焊接接头为研究对象,探究了双相X80高应变管线钢及其焊接接头的疲劳性能。重点研究了X80高应变管线钢双相组织结构对疲劳裂纹扩展行为的影响,以及其焊接接头对疲劳裂纹萌生、扩展的影响,并且通过焊接热模拟的方法分析了焊接热影响区各子区域的疲劳扩展行为,比较了实际焊接接头与热模拟方法得到的裂纹扩展速率曲线,讨论了裂纹扩展寿命的评估方法。对铁素体/贝氏体双相X80高应变管线钢进行了疲劳寿命试验和裂纹扩展速率试验,研究结果表明:全壁厚X80高应变管线钢疲劳试样在疲劳寿命试验中裂纹萌生发生在试样表面,并向内部扩展,直至发生断裂;当最大应力达到实际最大服役应力时（400 MPa）,试样的疲劳寿命大约为4.2×105 N;疲劳裂纹扩展速率试验中所得的da/dN-（35）K曲线中,Paris区存在转折点,其存在的原因与裂纹扩展过程中裂纹路径与断裂模式的变化有关;与Paris公式相比,应用αβ模型对双相X80高应变管线钢管安全设计及使用寿命评估更加便利有效。管线钢在制造和安装中难免会经历焊接过程,因此对带有余高的全壁厚双相X80高应变管线钢焊接接头试样进行了疲劳寿命试验和裂纹扩展速率试验,研究结果表明:焊接接头试样的疲劳寿命随着最大应力的增加而减小,且在不同最大应力条件下,焊接接头的疲劳寿命均要低于母材的寿命;当最大应力减小到最大的操作压力时（400 MPa）,焊接接头所能达到的疲劳寿命为1×105 N;裂纹初始位置位于外焊缝的焊趾处,这是因为由于焊缝几何尺寸和夹杂物在焊趾处所导致的局部应力集中现象;裂纹在焊趾处萌生后向内稳定扩展,且主要发生在热影响区内,直至发生快速断裂,裂纹稳定扩展的距离随着最大应力的增加而减小,快速断裂时裂纹优先在硬度薄弱区域扩展。对于焊接接头试样来说,疲劳裂纹的稳定扩展主要发生在焊接热影响区上,因此利用热模拟试验的方法,通过改变峰值温度,对其各子区域进行组织模拟和疲劳试验,研究结果表明:在相同的应力条件下,峰值温度为1050℃和850℃时,疲劳寿命相差不多,而当峰值温度为1350℃时,疲劳寿命远低于前面二者;当（35）K小于27 MPa?m1/2时,峰值温度为1350℃时da/dN最高,但当（35）K超过27 MPa?m1/2时,峰值温度为850℃时da/dN最高,直至到最后快速断裂阶段,这与他们的组织结构对裂纹扩展阻力的大小有关。通过比较实际焊缝热影响区裂纹扩展速率曲线与热模拟试验中不同热影响区子区域拼接而成的曲线,讨论了裂纹扩展寿命的评估方法,并且应用应力-寿命分析方法对X80高应变管线钢及其焊接接头进行了寿命评估,研究结果表明:X80高应变管线钢和焊接接头试样的S-N曲线通过Basquin公式拟合后得到的c值分别为0.15和0.20;实际焊缝热影响区试样与热模拟试样所拼接而成的da/dN-（35）K曲线存在一定的差异,因此,建议采用实际焊接热影响区所测得的da/dN-（35）K关系曲线来评估疲劳裂纹扩展寿命。
郭谦[8]（2017）在《9Cr/CrMoV异种钢焊接接头断裂韧性及其机理研究》文中进行了进一步梳理焊接型转子作为汽轮发电设备的核心部件,具有成本低、性能高等优势,成为汽轮机制造行业的全新高端技术。9Cr钢是高参数汽轮机转子用钢,在高温、高压环境下具有很好的蠕变、疲劳性能,为了制造出满足不同温度环境和载荷需求的一体化汽轮机转子,需要将较高温度环境使用的9Cr钢与中温环境使用的CrMoV钢进行焊接,而接头的性能可靠性评估则成为焊接接头安全运行的关键。汽轮机焊接转子在启停时受到巨大的冲击作用,断裂是焊接接头失效的主要方式之一。因此,研究焊接型汽轮机转子断裂韧性及其断裂机理对于焊接接头可靠性评定、优化结构设计具有重要的意义。本文从焊接接头微观组织、接头力学性能及断裂模式,并辅助裂纹扩展数值模拟方法,系统研究9Cr/CrMoV异种焊接接头断裂韧性及其机理,为更好地理解焊接接头的断裂行为及合理评价接头性能提供理论及技术支撑。首先,通过金相分析、显微硬度分析等研究手段,系统分析了整个接头各个区域的微观组织结构,发现9Cr/CrMoV焊接接头各个区域显微组织差异较大:CrMoV母材（CrMoV-BM）基体组织为粒状贝氏体,9Cr母材（9Cr-BM）基体组织为板条状马氏体,CrMoV热影响区（CrMoV-HAZ）和9Cr热影响区（9Cr-HAZ）都具有明显的粗晶区和细晶区,热影响区碳化物析出严重;且发现在9Cr-HAZ一侧发生碳元素迁移现象,出现了宽度约为37μm的富碳层和贫碳层。9Cr/CrMoV焊接接头显微硬度分布不均匀,9Cr一侧显微硬度值远大于CrMoV一侧,这与基体组织关系密切;由于碳化物在热影响区发生析出、聚集,导致热影响区显微硬度值明显大于母材;在母材与热影响区之间存在一个软化区,该区域的形成是由焊接过程中的“过回火”作用造成的,不利于整个焊接接头力学性能的提高。其次,采用多试样法,通过三点弯曲试验获得9Cr/CrMoV焊接接头各个区域的断裂韧性值,CrMoV-BM、CrMoV-HAZ以及WM的JIC值分别为321.7 k J/m2、266.1 k J/m2、176.2k J/m2,9Cr-BM、9Cr-HAZ的KQ值分别为124.9 MPam1/2、115.3 MPam1/2。结合断口分析,探究了焊接接头不同区域裂纹扩展行为。通过对比CrMoV-BM与CrMoV-HAZ的断口形貌,发现断口中孔洞直径越大,形成过程中消耗能量越多,对裂纹的扩展阻力越大。采用透射电子显微镜（TEM）分析手段,观测CrMoV-BM、9Cr-BM二次相粒子形貌、分布情况,在9Cr-BM的马氏体板条边界观测到棒状碳化物分布,易成为裂纹起裂点。为解释焊缝区J-Δa阻力曲线数据点分散的现象,试验测量了焊缝中等轴晶区和柱状晶区断裂韧性值,并研究了两区域裂纹扩展模式的不同,发现等轴状晶粒对裂纹扩展的阻力更大。最后,结合数值模拟手段,计算均质材料裂纹、界面裂纹的扩展阻力和扩展行为。采用ABAQUS软件建立了焊接接头断裂韧性有限元数值模型,对于韧性材料使用基于孔洞的GTN断裂模型,对于脆性材料使用Brittle Cracking断裂模型。基于标定出的CrMoV-BM、CrMoV-HAZ以及焊缝区（WM）的GTN参数,计算出了三区域J-Δa阻力曲线及JIC值,并通过试验验证了该系列参数的可靠性。数值模拟结果发现CrMoV-BM与CrMoV-HAZ界面裂纹包含主裂纹和次裂纹,主裂纹沿界面扩展次裂纹在CrMoV-BM中扩展;9Cr-HAZ与WM界面裂纹会向WM一侧偏移扩展,远离界面0.5 mm、1 mm的裂纹甚至会跨过界面到WM中扩展。初始裂纹长度对裂纹扩展阻力影响明显,初始裂纹长度越大,裂纹扩展阻力越小,这是因为长初始裂纹尖端三轴应力、等效塑性应变更大,材料损伤更严重,裂纹更易起裂、扩展。通过试验和数值模拟研究表明,异种金属焊接接头由于其组织、力学性能的不匹配性导致各微区断裂韧性差异很大、断裂机理不尽相同。焊接接头各微区断裂韧度值的差异主要跟基体组织及碳化物分布有关,贝氏体组织相对于马氏体组织硬度小、韧度高,而对于基体组织相同的区域,晶粒越小,断裂韧性越好。数值模拟研究发现界面裂纹由于材料力学性能的不匹配性,导致扩展过程中会向低强度材料一侧偏折。因此,为准确评定整个焊接接头的断裂韧性,需要综合每一个微区的断裂性能。可通过改变接头各部位的力学匹配系数,从而获得综合性能良好的焊接接头。
闫志峰[9]（2014）在《基于红外热像法镁合金及其焊接接头疲劳行为及评定理论研究》文中研究表明镁合金作为实际使用中最轻的结构材料，具有密度低、比强度/比刚度高、可回收再利用等优点，在航空航天、交通运输等领域有着广阔的应用前景。实际应用过程中，镁合金及其焊接接头往往承受动态载荷尤其是循环载荷的作用，研究发现疲劳造成的断裂失效占整个结构失效的80%以上。因此，有必要对镁合金及其焊接结构疲劳断裂机理与服役评定理论等进行研究。通常采用的疲劳评定方法对试样形状，试验量等有具体要求，试验周期较长，费用较高。红外热像法是一种基于能量理论对材料疲劳性能进行评定的方法，理论上使用一个试样，可对金属材料疲劳危险点、疲劳寿命等进行预测。目前利用红外热像法对疲劳寿命进行预测主要应用于钢铁材料，本文基于红外热像法的特点，对镁合金疲劳行为及其疲劳评定理论进行研究，具有重要的理论与实际意义。本文以能量转化定律为基础，针对AZ31B镁合金材料，研究了拉伸和高周疲劳载荷下，试样表面的温度演变规律；基于热弹性效应，采用温度变化对镁合金弹性极限与结构应力集中系数进行计算；基于材料不可逆变形与组织演变规律，分析了镁合金高周疲劳产热机理；利用裂纹尖端变形及温度的演变，分析镁合金裂纹尖端塑性区的演变规律；对影响镁合金疲劳载荷下的产热因素进行了分析；对镁合金断裂危险点、疲劳寿命和裂纹扩展性能进行了预测，并将红外热像法应用于镁合金焊接接头的疲劳评定。主要研究结果如下：基于热弹性效应，镁合金在弹性范围拉伸时，应力与温度变化成反比。当应力超出线性变形时，温度演变趋势改变。分析温度线性变化拐点所对应的应力可以得到材料的弹性极限；利用弹性范围内的温度变化规律，采用应力集中处温度值与均匀结构处的温度比Kt TmaxTv，对不同结构试样应力集中系数进行了测定，与理论计算所得结果相关小于10%。疲劳失效是一个损伤（不可逆变形）累积的过程，伴随着能量的变化。循环应变能以温度的形式表现出来。与钢铁等材料疲劳温度演变不同，镁合金在高于疲劳极限（σmax大于110MPa）加载时，材料表面温度演变可分为5个阶段：初始温升阶段（阶段I）、温度下降阶段（阶段II）、温度平衡阶段（阶段III）、断裂时的温度快速升高阶段（阶段IV）和断后降温阶段（阶段V）；镁合金板材在低于疲劳极限加载时（σmax为110-25MPa），温度总体在初始温度范围内变化，随着载荷升高，温度有小幅度升高而后达到平衡。疲劳加载最大应力σmax与温度变化幅值具有线性关系；当循环应力σmax小于22.5MPa时，试样表面温度演化为初始温度降低和温度稳定两个阶段。拉伸循环载荷下镁合金的变形是一个加工硬化过程，随着组织的演变，试样表面温度升高，循环次数达到104时变形速率达到平衡，随后试样温度开始下降，下降至一定值后稳定。镁合金在快速变形阶段（stageI），微观组织以孪生为主，平衡变形阶段（stageIII）以位错滑移为主。采用塑性损伤模型分析镁合金高周疲劳载荷下的产热机制及温度演变结果表明，镁合金高周疲劳损伤是一个非线性变形过程，宏观上循环磁滞回线逐渐趋于稳定，变形速率降低。采用ABAQUS有限元软件基于塑性损伤模型与热力耦合单元对镁合金疲劳产热过程进行了模拟，温度演化曲线与试验测量结果相符。采用红外热像法对镁合金疲劳裂纹扩展过程中的温度演变进行了研究。疲劳裂纹扩展过程中，温度演变与尖端塑性变形速率有关。随着裂纹扩展速率增加，裂纹尖端温度变化经过一个缓慢升温与快速升温的过程，在稳定扩展阶段，温度无明显变化。快速扩展阶段，温度线性上升。镁合金温度演变化速率与裂纹扩展速率具有相同规律，采用裂纹长度与温度变化比值da/dT与应力强度因子ΔK建立线性关系dadT C0K n，当应力与裂纹长度已知时，利用单位裂纹扩展时尖端温度变化，可以对扩展时裂纹尖端塑性区进行计算。晶体学各向异性导致镁合金疲劳过程中变形及产热在不同方向产生差异。织构研究表明，板材中在挤压过程中产生的织构，对疲劳裂纹萌生及扩展过程中的变形及产热行为产生影响。AZ31B镁合金板材变形后主要形成{0002}<21—1—0>和{0002}<101—0>两种基面织构。在挤压方向和横向的Schmid因子均为零，滑移所需临界剪切应力（CRSS）较大。因而，基面织构在两个方向为硬取向，不易发生变形。非基面滑移系在挤压方向和横向的取向因子不同，其中mED>mTD；挤压方向塑性变形较容易。因此，相同载荷下挤压方向试样在疲劳加载初期及裂纹扩展过程中，温度变化值较大。基于红外热像法，对镁合金及其焊接接头疲劳性能进行了预测，分别采用三线法，斜率法、面积法等对107时的疲劳极限进行预测；利用温度曲线与坐标轴所围面积计算了镁合金剩余寿命。利用红外热像法计算了镁合金材料S-N曲线。
刘尚彬[10]（2013）在《核电异种金属焊接接头局部延性损伤和断裂行为研究》文中研究表明异种金属焊接接头广泛应用于压水堆核电站一回路系统中,主要用于铁素体钢制承压容器接管嘴和奥氏体不锈钢主管道的连接,是核岛主设备发生失效的薄弱环节。为建立准确的异种金属焊接接头结构完整性的分析和评价方法,需要研究接头的局部延性损伤和断裂行为。本文采用内嵌GTN损伤模型的有限元方法,建立了核电异种金属焊接接头三点弯曲试样的有限元模型,数值模拟延性裂纹的起裂和扩展行为。模拟计算了接头不同位置和尺寸裂纹的J-R阻力曲线和裂纹扩展路径；分析研究了裂纹位置、裂纹尺寸及局部强度失配等对异种金属焊接接头局部断裂阻力、裂纹扩展路径和结构完整性评定的影响。研究工作和得到的主要结论如下：（1）通过GTN模型参数对接头材料J-R阻力曲线影响的规律性研究,并结合实验和大量的数值分析,确定了核电异种金属焊接接头不同区材料的GTN模型参数。为用GTN模型与FEM方法相结合计算研究异种金属焊接接头试样和结构的局部损伤断裂行为奠定了基础。（2）初始裂纹位于异种金属焊接接头的不同位置时,裂纹扩展阻力和扩展路径各不相同。当初始裂纹位于均质母材或焊缝中心时,裂尖区域材料的塑性区和损伤区是对称分布的,因此裂纹的扩展路径近似是直的。而对于界面裂纹或近界面裂纹,裂尖前的的塑性区和损伤区呈不对称分布,裂纹扩展路径向界面两侧屈服强度低的软材料一侧偏离扩展。偏离的原因是材料局部强度失配引起的高塑性应变和三轴应力度主要发生在软材料一侧,从而促使裂纹扩展路径的偏离,并进而影响材料的局部裂纹扩展阻力。（3）A508/52Mb界面区的J-R阻力曲线最低,是异种金属焊接接头发生失效的薄弱区域。如果忽略界面区和热影响区局部的力学和断裂性能,仅用母材A508或堆焊层52Mb的J-R阻力曲线去评定该界面区域裂纹的安全性时,将不可避免的产生非保守的评定结果。因此,在异种金属焊接接头的结构完整性评定中,需要得到并使用接头不同区域的局部力学和断裂性能。（4）基于GTN损伤模型的有限元模拟方法可以计算预测异种金属焊接接头的局部断裂阻力和裂纹扩展路径,可望用于计算得到接头不同区域的局部断裂阻力性能及预测实际异种金属焊接接头结构的局部断裂行为。
二、考虑材料微观塑性损伤的焊接接头延性裂纹扩展行为分析（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、考虑材料微观塑性损伤的焊接接头延性裂纹扩展行为分析（论文提纲范文）
（1）X80焊管焊接接头疲劳性能的综合性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 管线钢的研究进展及展望 |
| 1.2.1 国内外管线钢的研究进展 |
| 1.2.2 管线钢的组织及性能 |
| 1.2.3 管线钢的发展及应用趋势 |
| 1.3 高钢级管道制造工艺的研究现状 |
| 1.3.1 高钢级焊管的焊接工艺及其影响 |
| 1.3.2 直缝埋弧焊管的制造工艺及其影响 |
| 1.4 X80焊管的研究进展 |
| 1.4.1 X80焊管组织及性能的研究 |
| 1.4.2 X80焊管失效形式的研究 |
| 1.5 焊接接头疲劳性能的研究 |
| 1.6 本文的目的及研究内容 |
| 第2章 X80焊管热影响区的组织及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料和方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 热模拟试验 |
| 2.2.3 疲劳性能测试 |
| 2.2.4 微观组织结构分析试验 |
| 2.3 X80焊管热影响区内的微观组织 |
| 2.4 热模拟热影响区中各亚区域的性能 |
| 2.5 热影响区中各亚区域的疲劳断口 |
| 2.6 分析与讨论 |
| 2.6.1 X80焊管热影响区中的相变 |
| 2.6.2 X80焊管热影响区中的疲劳性能变化 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 焊缝余高对X80焊管疲劳性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 去除焊缝余高前后焊接接头模型的建立 |
| 3.2.1 有限元分析模型 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 疲劳性能的有限元分析 |
| 3.3 去除焊缝余高前后的有限元分析结果 |
| 3.3.1 疲劳性能的有限元分析 |
| 3.3.2 模拟的S-N曲线 |
| 3.4 去除焊缝余高前后焊接接头的疲劳试验 |
| 3.4.1 疲劳试验过程 |
| 3.4.2 疲劳试验结果 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.5.1 焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响 |
| 3.5.2 焊缝余高对疲劳裂纹萌生的影响 |
| 3.5.3 焊趾处应力集中的影响范围 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 预应变对X80焊管疲劳性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 力学性能测试 |
| 4.2.2 微观组织结构分析实验 |
| 4.3 不同预应变后X80焊管的力学性能 |
| 4.4 不同预应变后X80焊管的疲劳断口 |
| 4.5 塑性变形前后微观组织结构的变化 |
| 4.5.1 塑性变形前后微观组织的EBSD分析 |
| 4.5.2 塑性变形前后位错分布的变化 |
| 4.6 分析与讨论 |
| 4.6.1 预应变对X80焊管力学性能的影响 |
| 4.6.2 预应变对位错运动的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 残余应力对X80焊管疲劳性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 试样制备 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 预处理工艺后X80焊管的力学性能 |
| 5.4 预处理工艺后X80焊管的疲劳断口 |
| 5.5 预处理工艺后焊接接头处的残余应力 |
| 5.6 疲劳裂纹萌生区域的微观组织结构变化 |
| 5.7 预处理工艺后焊接接头处的位错密度 |
| 5.8 分析和讨论 |
| 5.8.1 预处理工艺对焊接残余应力的影响 |
| 5.8.2 残余应力对X80焊管疲劳寿命的影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 轻量化车身结构的材料与连接技术 |
| 1.2 摩擦点焊性能影响因素 |
| 1.2.1 焊具和参数配置 |
| 1.2.2 工艺成形过程模拟 |
| 1.2.3 焊点宏微观成型特征 |
| 1.3 薄壁接头的车用服役性能评价 |
| 1.4 论文选题与主要研究内容 |
| 第2章 车用铝合金的材料表征与力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 合金物化性质及微结构表征 |
| 2.2.1 化学成分构成 |
| 2.2.2 热物理参数计算 |
| 2.2.3 显微结构分析 |
| 2.3 铝材本构行为的试验研究 |
| 2.3.1 试件设计及制样 |
| 2.3.2 缺口破坏实验 |
| 2.3.3 准静态拉伸测试 |
| 2.3.4 多级中高速率拉伸测试 |
| 2.4 连续材料非线性本构建模 |
| 2.4.1 应变率相关本构关系 |
| 2.4.2 损伤演化模型 |
| 2.4.3 应力状态相关断裂应变模型 |
| 2.5 韧性断裂仿真分析 |
| 2.5.1 基于扩展有限元法的拉伸断裂建模 |
| 2.5.2 韧性开裂仿真结果及实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 焊接参数的负荷-性能匹配性设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦点焊实验方案设计 |
| 3.2.1 焊件构型及焊装设计 |
| 3.2.2 工艺因子试验矩阵设计 |
| 3.3 剪剥强度因子近似建模 |
| 3.3.1 接合强度测试结果 |
| 3.3.2 响应面模型建立 |
| 3.3.3 工艺参数对剪剥特性的影响 |
| 3.4 车身多工况焊点负荷数值分析 |
| 3.4.1 传递载荷解耦用连接单元 |
| 3.4.2 多轴应力计算结果与统计分析 |
| 3.5 焊接参数多目标协同优化 |
| 3.5.1 车辆适用性约束条件与优化算法 |
| 3.5.2 参数优化结果及多轴承载力匹配验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 热力成形过程对接头应力场的影响及预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊点结合界面结构分析 |
| 4.2.1 金相样品的制备 |
| 4.2.2 界面细微结构分布 |
| 4.2.3 材料局部性能表征 |
| 4.3 热力成形过程及承载性能预测建模 |
| 4.3.1 材料热物理和力学属性指派 |
| 4.3.2 几何模型和边界条件 |
| 4.3.3 有限元模型和界面接触条件 |
| 4.3.4 热流控制方程 |
| 4.3.5 热源模型的二次开发与热载荷设置 |
| 4.3.6 受迫断裂仿真条件 |
| 4.4 热致应力场分析及承载力预测 |
| 4.4.1 焊接温度场分布与测温实验 |
| 4.4.2 固相焊温度调节机制讨论 |
| 4.4.3 焊后热残余应力场分布 |
| 4.4.4 接头承载能力的预测及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 焊后组织量化特征对焊点抗裂性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊点渐进破坏数值评估模型建立 |
| 5.2.1 组织演变影响下的抗裂阻力判据 |
| 5.2.2 渐进开裂模拟条件 |
| 5.2.3 主弯折裂纹的J积分计算设定 |
| 5.2.4 应变能释放率G的理论分布解 |
| 5.3 组织量化特征对焊点开裂强度的影响 |
| 5.3.1 渐进开裂过程结果及响应验证 |
| 5.3.2 钩缺陷形态与开裂强度相关性分析 |
| 5.3.3 焊核第二相特性与开裂强度相关性分析 |
| 5.3.4 母材组合对搭接界面特征的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 摩擦焊点与电阻焊点的连接性能比较 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电阻焊点接头制备及焊接力监测 |
| 6.3 静动态服役力学加载实验 |
| 6.3.1 多轴失效测试 |
| 6.3.2 剪切冲击实验 |
| 6.3.3 动态振动测试 |
| 6.4 摩擦焊点与电阻焊点的多性能比较评价 |
| 6.4.1 多轴失效判定准则分析 |
| 6.4.2 耐冲击破坏性能分析 |
| 6.4.3 动连接刚度分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）6061铝合金疲劳行为的声/热表征与断裂评定（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 疲劳研究简述 |
| 1.2.1 疲劳分类 |
| 1.2.2 疲劳过程中的能量耗散机理 |
| 1.2.3 疲劳过程中温度场的有限元研究 |
| 1.3 铝合金疲劳行为研究现状 |
| 1.4 能量法在疲劳行为中的研究现状 |
| 1.4.1 红外热像法在疲劳行为中的研究现状 |
| 1.4.2 声发射技术在疲劳行为中的研究现状 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 试验材料、方法及设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验设备 |
| 2.3.1 PLG-200D高频疲劳试验机 |
| 2.3.2 SDS-100电液伺服疲劳试验机 |
| 2.3.3 红外热像仪与引伸计 |
| 2.3.4 DS5系列全信息声发射信号分析仪 |
| 2.3.5 其他设备 |
| 2.4 试验过程及数据处理方法 |
| 2.4.1 试样的加工 |
| 2.4.2 棘轮应变测量 |
| 2.4.3 红外温度数据采集及处理过程 |
| 2.4.4 声发射数据采集及处理过程 |
| 第三章 6061铝合金静载拉伸声/热表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铝合金静态拉伸温度表征 |
| 3.3 铝合金静态拉伸声信号表征 |
| 3.3.1 静态拉伸参数分析 |
| 3.3.2 静态拉伸频谱分析 |
| 3.4 静载变形与能量变化关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 6061铝合金拉-拉循环载荷声/热表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 拉-拉循环载荷下6061铝合金棘轮应变 |
| 4.3 拉-拉循环载荷下铝合金温度演变 |
| 4.3.1 铝合金疲劳温度演变理论模型 |
| 4.3.2 铝合金拉-拉循环载荷下温度演变 |
| 4.3.3 疲劳损伤与温度演变的有限元分析 |
| 4.4 循环载荷下声发射信号演变 |
| 4.4.1 循环载荷下声发射参数分析 |
| 4.4.2 循环载荷下声发射频谱分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 6061铝合金拉-拉循环载荷微观组织演变机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同循环次数微观组织演变机制 |
| 5.2.1 疲劳前两阶段微观组织演变 |
| 5.2.2 断裂试样微观组织演变 |
| 5.3 疲劳裂纹萌生机理分析 |
| 5.4 微观组织演变与声、热信号的关系 |
| 5.4.1 微观组织演变与表面温度演变的关系 |
| 5.4.2 微观组织演变与声发射信号演变的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 6061铝合金拉-拉循环载荷断裂评定 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于能量法断裂评定 |
| 6.2.1 基于棘轮应变差值断裂评定 |
| 6.2.2 基于红外热像法断裂评定 |
| 6.3 能量法与常规S-N曲线断裂评定比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于小冲杆的SS304/BNi-2钎焊接头力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钎焊接头失效研究进展 |
| 1.2.1 钎焊技术 |
| 1.2.2 钎焊接头失效国内外研究进展 |
| 1.3 小冲杆试验技术发展现状 |
| 1.3.1 小冲杆试验技术原理 |
| 1.3.2 小冲杆常温试验技术国内外研究进展 |
| 1.3.3 小冲杆蠕变试验技术国内外研究进展 |
| 1.4 塑性损伤理论研究现状 |
| 1.4.1 塑性损伤的定义 |
| 1.4.2 塑性损伤分析方法 |
| 1.4.3 塑性损伤模型 |
| 1.4.4 GTN模型在小冲杆常温试验模拟中的应用 |
| 1.5 目前研究存在的主要问题 |
| 1.6 本课题研究的内容 |
| 第二章 基于GTN塑性损伤模型的钎焊接头断裂损伤研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钎焊接头力学性能试验 |
| 2.2.1 304 不锈钢真空钎焊试验 |
| 2.2.2 小冲杆常温试验 |
| 2.3 304 不锈钢钎焊接头细观损伤力学模型 |
| 2.3.1 有限元分析思路 |
| 2.3.2 模型的建立及参数设定 |
| 2.3.3 边界条件及网格划分 |
| 2.4 GTN损伤模型参数的确定 |
| 2.4.1 GTN模型的验证 |
| 2.4.2 无损伤弹塑性参数确定 |
| 2.4.3 形核参数确定 |
| 2.4.4 临界和断裂参数确定 |
| 2.5 结果分析及讨论 |
| 2.5.1 有限元模型的合理性分析 |
| 2.5.2 试样的损伤演化过程分析 |
| 2.5.3 试样的力学性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 钎焊接头常温断裂损伤结果的影响因素分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 网格划分分析 |
| 3.3 摩擦系数对试验结果的影响 |
| 3.4 压头直径对试验结果的影响 |
| 3.5 下模孔径对试验结果的影响 |
| 3.6 几何因素对试验结果的影响 |
| 3.6.1 母材厚度的影响 |
| 3.6.2 钎缝间隙的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 小冲杆蠕变试验模拟钎焊接头损伤行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钎焊接头蠕变损伤有限元模型 |
| 4.2.1 延性耗竭蠕变损伤模型 |
| 4.2.2 模型的建立及参数设定 |
| 4.3 基于应变的钎焊接头小冲杆蠕变损伤有限元分析 |
| 4.3.1 钎焊接头试样蠕变损伤结果分析 |
| 4.3.2 母材与钎焊接头的蠕变损伤对比分析 |
| 4.3.3 钎焊接头蠕变损伤寿命预测 |
| 4.4 影响因素分析 |
| 4.4.1 网格无关性 |
| 4.4.2 摩擦系数对蠕变损伤的影响 |
| 4.4.3 钎料层厚度对蠕变损伤的影响 |
| 4.4.4 材料拘束对蠕变损伤的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要的工作和研究结果 |
| 5.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）钛合金板氩弧焊接接头氢致裂纹扩展行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状综述 |
| 1.2.1 氢在钛合金中的行为研究 |
| 1.2.2 氢对钛合金微观组织影响 |
| 1.2.3 氢对钛合金静态力学性能影响 |
| 1.2.4 氢对钛合金疲劳性能影响 |
| 1.3 相关问题的提出 |
| 1.4 主要研究内容与方案 |
| 2 试验材料与方法 |
| 2.1 焊接试验过程 |
| 2.1.1 焊接材料和工艺 |
| 2.1.2 焊前准备和焊后检测 |
| 2.2 充氢试验过程 |
| 2.2.1 热氢处理工艺 |
| 2.2.2 充氢量选择 |
| 2.3 材料组织表征 |
| 2.3.1 组织观察 |
| 2.3.2 X射线衍射分析 |
| 2.4 材料性能测试 |
| 2.4.1 室温拉伸试验 |
| 2.4.2 高温压缩试验 |
| 2.4.3 断裂韧性试验 |
| 2.4.4 疲劳裂纹扩展速率测试试验 |
| 2.5 数据处理方法 |
| 2.5.1 KQ值计算 |
| 2.5.2 Paris公式参数计算 |
| 3 充氢钛合金焊接头室温组织演变研究 |
| 3.1 金相组织演变分析 |
| 3.2 氢化物特征分析 |
| 3.2.1 焊缝物相检测 |
| 3.2.2 焊缝微观组织 |
| 3.3 氢化物析出机制探讨 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 充氢钛合金焊接头室温拉伸性能研究 |
| 4.1 室温拉伸真应力-应变曲线 |
| 4.2 氢致室温拉伸指标演变 |
| 4.2.1 焊接头强度与塑性演变 |
| 4.2.2 氢致拉伸指标演变机制 |
| 4.3 室温拉伸断口形貌 |
| 4.3.1 宏观断口特征 |
| 4.3.2 微观断口特征 |
| 4.4 氢致拉伸断裂机制探讨 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 充氢钛合金焊接头高温压缩性能研究 |
| 5.1 高温流变应力演变 |
| 5.1.1 流变真应力-应变曲线分析 |
| 5.1.2 充氢量对流变应力的影响 |
| 5.1.3 组织不均匀性对流变应力的影响 |
| 5.2 高温压缩组织演变 |
| 5.2.1 金相组织演变 |
| 5.2.2 充氢量对热变形组织形态的影响 |
| 5.2.3 组织不均匀性对热变形组织形态的影响 |
| 5.3 氢致高温性能演变机制探讨 |
| 5.3.1 氢致流变应力下降机理 |
| 5.3.2 高氢致局部流变应力微增机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 充氢钛合金焊接头断裂韧性研究 |
| 6.1 断裂韧性演变规律 |
| 6.2 断口形貌分析 |
| 6.2.1 充氢量对断口形貌的影响 |
| 6.2.2 组织不均匀性对断口形貌的影响 |
| 6.3 氢致断裂韧性演变机理探讨 |
| 6.3.1 氢致表观屈服强度下降理论 |
| 6.3.2 微裂纹形核位错塞积理论 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 充氢钛合金焊接头疲劳裂纹扩展行为研究 |
| 7.1 氢致疲劳裂纹扩展速率演变 |
| 7.2 充氢量对疲劳裂纹扩展路径的影响 |
| 7.3 充氢量对疲劳断口形貌的影响 |
| 7.4 氢致疲劳裂纹萌生与扩展机制探讨 |
| 7.4.1 氢致疲劳裂纹萌生机制 |
| 7.4.2 氢致疲劳裂纹扩展机制 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 博士期间学术成果 |
（6）纳入几何与材料统一拘束的焊接接头断裂预测和评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 拘束断裂力学的发展 |
| 1.3 基于GTN模型的延性断裂预测 |
| 1.4 拘束参数与纳入拘束的结构完整性评价 |
| 1.5 目前研究存在的问题 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 几何/材料拘束与高匹配窄间隙焊接接头断裂韧性的统一关联 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限元建模及计算方法 |
| 2.2.1 材料和试样 |
| 2.2.2 GTN损伤模型与延性断裂模拟 |
| 2.2.3 静态有限元模型 |
| 2.2.4 面内与面外拘束的统一表征参数 |
| 2.3 结果及讨论 |
| 2.3.1 J-R阻力曲线及断裂韧性 |
| 2.3.2 不同/时所对应的ε_p等值线面积 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 焊缝强度失配引起的材料拘束与断裂韧性的关联 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元建模及计算方法 |
| 3.2.1 材料和试样 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 J-R阻力曲线及断裂韧性 |
| 3.3.2 标称化断裂韧性J_C/J_(ref)和拘束参数A_P的关联 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于J-A_P二参数的异种金属焊接接头试样的断裂预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元建模及计算方法 |
| 4.2.1 材料和试样 |
| 4.2.2 J_C/J_(re)-(?)阻力线 |
| 4.2.3 裂纹驱动力线J/J_(ref)-(?)的计算 |
| 4.3 结果及讨论 |
| 4.3.1 基于J-A_P二参数法对不同面外拘束试样的断裂预测 |
| 4.3.2 基于J-A_P二参数法对不同面内拘束试样的断裂预测 |
| 4.3.3 基于J-A_P二参数法的不同加载方式试样的断裂预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于J-A_P二参数的核电安全端异种金属焊接管接头结构的断裂预测和评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元建模及计算方法 |
| 5.2.1 安全端焊接结构与材料 |
| 5.2.2 GTN损伤模型与延性断裂模拟 |
| 5.2.3 弹塑性有限元模型 |
| 5.2.4 裂纹驱动力线J/J_(ref)-(?)的计算 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 含裂纹安全端焊接结构的载荷-位移曲线 |
| 5.3.2 安全端焊接结构不同尺寸裂纹前沿的J积分和A_P的分布 |
| 5.3.3 安全端焊接结构不同尺寸裂纹起裂与扩展的GTN模拟结果 |
| 5.3.4 基于J-A_P组合参数的安全端接头裂纹的起裂位置预测 |
| 5.3.5 基于J-A_P组合参数的含裂纹安全端焊接接头结构的断裂预测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士间发表的论文和参加的项目 |
（7）高应变管线钢及焊接接头疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 高应变管线钢的发展现状及性能要求 |
| 1.2.1 管线钢的发展过程及现状 |
| 1.2.2 高应变管线钢的发展现状 |
| 1.2.3 高应变管线钢的组织和性能 |
| 1.3 X80管线钢的研究进展和现状 |
| 1.4 高应变管线钢的疲劳性能 |
| 1.4.1 疲劳的发展过程 |
| 1.4.2 高应变管线钢疲劳研究进展 |
| 1.5 高应变管线钢的焊接接头性能 |
| 1.5.1 焊接热影响区的性能 |
| 1.5.2 焊接接头的疲劳性能 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第2章 实验内容和方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 热/力学模拟实验 |
| 2.3 力学性能 |
| 2.3.1 硬度测试 |
| 2.3.2 拉伸性能测试 |
| 2.4 微观组织分析 |
| 2.4.1 OM组织观察 |
| 2.4.2 TEM组织观察 |
| 2.4.3 SEM断口形貌和组织观察 |
| 2.4.4 EBSD组织观察 |
| 2.5 疲劳寿命试验 |
| 2.6 疲劳裂纹扩展试验 |
| 第3章 X80高应变管线钢疲劳性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料和方法 |
| 3.2.1 实验材料和性能测试方法 |
| 3.2.2 组织特征观察 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 组织性能 |
| 3.3.2 疲劳寿命曲线 |
| 3.3.3 疲劳裂纹扩展速率曲线 |
| 3.3.4 疲劳断口形貌 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.4.1 应力比对疲劳寿命的影响 |
| 3.4.2 应力比对裂纹扩展行为的影响 |
| 3.4.3 双相组织对裂纹扩展的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高应变管线钢焊接接头疲劳性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 焊接接头组织性能 |
| 4.3.2 疲劳寿命曲线 |
| 4.3.3 疲劳裂纹扩展速率曲线 |
| 4.3.4 疲劳断口形貌 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 应力集中对断裂位置的影响 |
| 4.4.2 硬度对裂纹扩展路径的影响 |
| 4.4.3 组织结构对裂纹扩展行为的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 焊接热影响区疲劳性能热模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 组织观察 |
| 5.3.2 性能测试 |
| 5.3.3 疲劳寿命曲线 |
| 5.3.4 疲劳裂纹扩展速率曲线 |
| 5.3.5 疲劳断口形貌 |
| 5.4 分析和讨论 |
| 5.4.1 峰值温度为1350 ℃时裂纹扩展行为研究 |
| 5.4.2 峰值温度为1050 ℃时裂纹扩展行为研究 |
| 5.4.3 峰值温度为850 ℃时裂纹扩展行为研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于不同HAZ裂纹扩展评估实际焊缝HAZ扩展寿命的可行性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于S-N曲线的疲劳寿命评估方法 |
| 6.2.1 S-N曲线 |
| 6.2.2 疲劳寿命的计算 |
| 6.3 疲劳裂纹扩展寿命 |
| 6.3.1 X80高应变管线钢的裂纹扩展行为 |
| 6.3.2 焊接接头裂纹扩展寿命 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）9Cr/CrMoV异种钢焊接接头断裂韧性及其机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 焊接型汽轮机转子力学性能研究 |
| 1.2.2 异种金属焊接接头的断裂行为研究 |
| 1.2.3 材料断裂韧性研究方法 |
| 1.2.4 断裂机理研究现状 |
| 1.2.5 裂纹扩展数值模拟研究现状 |
| 1.3 本文研究意义及主要内容 |
| 第二章 试验材料、方法及设备 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法及设备 |
| 2.2.1 断裂韧性测试 |
| 2.2.2 金相、透射试样制备 |
| 2.2.3 显微组织观察 |
| 2.2.4 显微硬度分析 |
| 2.2.5 断口形貌分析 |
| 2.3 数值模拟方法 |
| 第三章 9Cr/CrMoV异种钢焊接接头显微组织分析 |
| 3.1 焊接接头微观组织表征 |
| 3.1.1 焊接接头宏观形貌 |
| 3.1.2 母材显微组织分析 |
| 3.1.3 热影响区显微组织 |
| 3.1.4 焊缝微观组织 |
| 3.2 焊接接头显微硬度表征 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 异种钢焊接接头断裂韧性及其机理研究 |
| 4.1 焊接接头各微区断裂韧性 |
| 4.1.1 焊接接头各微区力学性能数据汇总 |
| 4.1.2 焊接接头力学性能结果分析 |
| 4.2 焊接接头断裂机理研究 |
| 4.2.1 焊接接头韧性区域断口分析 |
| 4.2.2 焊接接头脆性区域断口分析 |
| 4.2.3 焊接接头微观组织对断裂的影响 |
| 4.2.4 焊缝微区断裂机理研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 异种钢焊接接头裂纹扩展数值模拟 |
| 5.1 数值模拟方法 |
| 5.1.1 异种金属焊接接头材料性能 |
| 5.1.2 模型几何尺寸及裂纹位置 |
| 5.1.3 模型设置及网格划分 |
| 5.1.4 GTN模型及参数 |
| 5.2 数值模拟结果分析 |
| 5.2.1 焊接接头各微区裂纹扩展行为 |
| 5.2.2 焊接接头界面处裂纹扩展路径 |
| 5.2.3 不同长度裂纹的扩展行为 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（9）基于红外热像法镁合金及其焊接接头疲劳行为及评定理论研究（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 镁合金性能及疲劳性能研究 |
| 1.2.1 镁合金材料及力学性能特点 |
| 1.2.2 常规疲劳性评定方法应用特点 |
| 1.3 镁合金疲劳过程中的能量耗散与温度演变 |
| 1.3.1 疲劳过程中的变形分析 |
| 1.3.2 疲劳载荷下材料温度演变规律 |
| 1.4 镁合金红外热像法疲劳行为研究现状 |
| 1.4.1 基于温度演变疲劳行为分析 |
| 1.4.2 基于温度演变疲劳裂纹扩展行为分析 |
| 1.5 微观组织对镁合金疲劳过程中产热机制影响 |
| 1.5.1 镁合金滑移系分析 |
| 1.5.2 织构对镁合金变形产热影响 |
| 1.6 本文研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 参考文献 |
| 第二章 镁合金材料及试验方法 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 试验材料及试件制备工艺 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试板焊接工艺 |
| 2.2.3 试样准备 |
| 2.3 试验设备 |
| 2.4 试验及试验数据处理方法 |
| 2.4.1 常规疲劳寿命试验 |
| 2.4.2 疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 2.4.3 镁合金表面热辐射测试方法 |
| 2.4.4 红外热像镁合金疲劳寿命分析方法 |
| 2.4.5 基于红外热像镁合金疲劳裂纹扩展性能分析方法 |
| 2.3.6 镁合金试样疲劳产热模拟 |
| 2.3.7 镁合金织构测量与产热机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 镁合金拉伸断裂行为与温度表征 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 镁合金拉伸过程中的温度演化模型 |
| 3.2.1 线弹性变形温度演变 |
| 3.2.2 塑性变形温度演变 |
| 3.3 应变控制镁合金拉伸过程中的红外表征 |
| 3.4 镁合金应力集中系数的红外表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 镁合金高周疲劳载荷下的温度演变 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 循环载荷下 AZ31B 镁合金温度演变 |
| 4.2.1 循环载荷在小于 25MPa 时加载的温度演变 |
| 4.2.2 循环载荷在 110-25MPa 加载时的温度演变 |
| 4.2.3 循环载荷高于 110MPa 加载时的温度演变 |
| 4.3 镁合金疲劳温度演变理论模型 |
| 4.3.1 线弹性变形时材料表面温度演变 |
| 4.3.2 粘性效应与温度演变 |
| 4.3.3 塑性变形温度演变 |
| 4.4 循环载荷下 AZ31B 镁合金的不可逆变形行为 |
| 4.5 循环载荷下 AZ31B 镁合金的加工硬化行为 |
| 4.6 循环载荷下 AZ31B 镁合金微观变形机制 |
| 4.6.1 循环载荷下的加工硬化机制 |
| 4.6.2 循环载荷下的镁合金微观组织演变 |
| 4.7 疲劳损伤与温度转变的有限元分析 |
| 4.7.1 基于有限元变形与产热本构关系 |
| 4.7.2 基于 ABAQUS 镁合金疲劳产热分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于红外热像法 AZ31B 镁合金疲劳性能评定 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 镁合金表面温度演化与疲劳寿命关系 |
| 5.3 交线法测量镁合金疲劳极限 |
| 5.3.1 多试样交线法预测疲劳极限 |
| 5.3.2 单一试样交线法预测疲劳极限 |
| 5.4 斜率法测量镁合金疲劳极限 |
| 5.5 镁合金剩余疲劳寿命预测 |
| 5.6 面积法测量镁合金剩余疲劳寿命 |
| 5.7 红外热像法 S-N 曲线 |
| 5.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 镁合金疲劳裂纹扩展行为的红外表征 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 疲劳裂纹尖端应力状态 |
| 6.3 疲劳裂纹尖端的产热机制 |
| 6.4 镁合金疲劳裂纹扩展的红外表征 |
| 6.4.1 试件形状尺寸 |
| 6.4.2 疲劳裂纹扩展行为 |
| 6.4.3 疲劳裂纹扩展时温度演化 |
| 6.5 镁合金疲劳裂纹尖端塑性区分析及红外表征 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 镁合金疲劳产热各向异性分析 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 镁合金挤压组织研究 |
| 7.2.1 AZ31B 镁合金组织分析 |
| 7.2.2 AZ31B 镁合金板材织构分析 |
| 7.2.3 AZ31B 镁合金织构 Schmid 因子计算 |
| 7.3 拉伸载荷作用下温度演化规律 |
| 7.4 镁合金变形织构对高周疲劳过程产热影响 |
| 7.4.1 循环载荷作用下温度演化各向异性 |
| 7.4.2 循环载荷作用下裂纹扩展各向异性分析 |
| 7.4.3 疲劳裂纹扩展时温度演化 |
| 7.4.4 裂纹尖端塑性区的红外表征 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 基于红外热像法镁合金焊接接头疲劳性能评定 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 镁合金焊接接头组织 |
| 8.2.1 镁合金（TIG）焊接接头组织及性能 |
| 8.2.2 镁合金（EBW）焊接接头组织及性能 |
| 8.3 镁合金焊接接头疲劳载荷下的温度演变 |
| 8.4 红外热像法镁合金接头疲劳寿命预测 |
| 8.4.1 常规疲劳试验结果 |
| 8.4.2 红外热像法预测结果 |
| 8.5 红外热像法镁合金接头裂纹扩展速率分析 |
| 8.5.1 焊缝裂纹扩展试验分析 |
| 8.5.2 温度演变与裂纹扩展 |
| 8.5.3 裂纹尖端塑性区的红外表征 |
| 8.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第九章 结论 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及科研成果 |
| 论文的独创性说明及改进建议 |
（10）核电异种金属焊接接头局部延性损伤和断裂行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 材料延性损伤模型的研究概况 |
| 1.2.2 延性损伤与断裂有限元模拟的研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 核电安全端异种金属焊接接头材料GTN模型参数的标定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 安全端的结构与材料参数 |
| 2.3 有限元模型的建立 |
| 2.4 GTN模型损伤参数分析 |
| 2.5 核电安全端异种金属焊接接头区材料GTN模型参数的标定 |
| 2.5.1 裂纹扩展量的确定 |
| 2.5.2 J积分的计算方法 |
| 2.5.3 核电安全端异种金属焊接接头区材料GTN模型参数的标定结果 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 裂纹位置对异种金属焊接接头延性裂纹起裂和扩展的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.3 有限元计算结果及讨论 |
| 3.3.1 初始裂纹位于安全端不同位置时的载荷-位移曲线和J-R阻力曲线 |
| 3.3.2 裂纹位置对延性裂纹的扩展路径和阻力曲线影响的机理 |
| 3.4 初始裂纹位置对安全端结构完整性评定的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 异种金属焊接接头局部断裂阻力和裂纹扩展路径的数值研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 异种金属焊接接头局部力学性能及区域的划分 |
| 4.2.1 安全端异种金属焊接接头局部力学性能的表征 |
| 4.2.2 安全端异种金属焊接接头区域的多材料划分 |
| 4.3 有限元模型的建立 |
| 4.4 有限元计算结果及讨论 |
| 4.4.1 接头四种均质材料(Crack 1、5、9和13)断裂行为的数值模拟 |
| 4.4.2 A508#52Mb区域裂纹(Crack 2、3和4)局部断裂行为的数值模拟 |
| 4.4.3 52Mb#52Mw区域裂纹(Crack 6、7和8)局部断裂行为的数值模拟 |
| 4.4.4 52Mw#316L区域裂纹(Crack 10、11和12)局部断裂行为的数值模拟 |
| 4.5 异种金属焊接接头的结构完整性评定 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 热影响区对异种金属焊接接头局部断裂阻力的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模型 |
| 5.3 有限元计算结果及讨论 |
| 5.3.1 热影响区对焊接接头局部断裂阻力的影响 |
| 5.3.2 裂纹深度对异种金属焊接接头局部断裂阻力的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
四、考虑材料微观塑性损伤的焊接接头延性裂纹扩展行为分析（论文参考文献）
- [1]X80焊管焊接接头疲劳性能的综合性研究[D]. 徐凯. 燕山大学, 2020
- [2]车用铝薄壁摩擦点焊接头的力学性能机理研究[D]. 张彪. 吉林大学, 2020
- [3]6061铝合金疲劳行为的声/热表征与断裂评定[D]. 冯如意. 太原理工大学, 2020(07)
- [4]基于小冲杆的SS304/BNi-2钎焊接头力学性能研究[D]. 田浩辛. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [5]钛合金板氩弧焊接接头氢致裂纹扩展行为研究[D]. 刘全明. 西安建筑科技大学, 2018(02)
- [6]纳入几何与材料统一拘束的焊接接头断裂预测和评价[D]. 查媛媛. 华东理工大学, 2018(08)
- [7]高应变管线钢及焊接接头疲劳性能研究[D]. 赵作鹏. 燕山大学, 2017(05)
- [8]9Cr/CrMoV异种钢焊接接头断裂韧性及其机理研究[D]. 郭谦. 上海交通大学, 2017
- [9]基于红外热像法镁合金及其焊接接头疲劳行为及评定理论研究[D]. 闫志峰. 太原理工大学, 2014(08)
- [10]核电异种金属焊接接头局部延性损伤和断裂行为研究[D]. 刘尚彬. 华东理工大学, 2013(06)