高溫雙軸載荷下裂紋蠕變斷裂行為的數(shù)值計算及約束分析.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：江蘇大學碩士學位論文摘要航空航天器、壓力容器和核反應容器等結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常工

2、作在高溫環(huán)境中，并受到雙軸載荷的作用，蠕變是高溫構(gòu)件的主要變形形式。這些構(gòu)件中經(jīng)常會出現(xiàn)各種裂紋，因而會大大降低結(jié)構(gòu)的強度，甚至造成災難性的后果。因此，迅速準確地判定裂紋尖端應力場和變形狀態(tài)對在高溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)完整性評估具有重要意義。本文以二維中心裂紋、三維穿透裂紋和半橢圓表面裂紋為研究對象，運用裂紋尖端場C(t)A2(I)以0理論和ABAQUS有限元軟件對以下三種情況下裂紋的蠕變斷裂行為進行系統(tǒng)的分析計算：(1)二維中心裂紋。建立三種

3、裂紋長度、三種載荷比、六種載荷大小共五十四種模型通過大量的平面應變有限元分析，得出載荷比、載荷大小、裂紋長度對應力重分布時問的影響；載荷比對c(，)積分和C’積分的影響：以及載荷比、載荷大小、裂紋長度及蠕變進程對約束參麴：(，)的影響。(2)三維穿透裂紋。建立三種裂紋長度、三種載荷比、三種載荷大小共二一f‘七種模型，通過詳細的三維有限元計算，分析試樣厚度對應力重分布時間的影響；試樣厚度對C’積分的影響；載荷比和試樣厚度對無量綱積分c(t

4、)／C的影響；載荷Lkn試樣厚度對面內(nèi)約束參麴2(，)和面外約束參數(shù)Tz(O的影響。(31半橢網(wǎng)表而裂紋。建立不ee裂紋深度、三種載荷比、三種載荷大小共■十七種模型，通過詳細的三維有限元分析，給出載荷比和試樣深度剝應力重分布時間的影響；載荷比和裂紋深度對C積分的影響；載荷比、載荷大小、裂紋深度及蠕變進程對約束參麴z(f)的影響；以及載荷比、載荷大小、裂紋深度對面外約束參數(shù)易(幻的影響。分析結(jié)果表明：載荷比對無量綱積分c(t)／C的影響非