摘要：在我国航空、航天事业的发展中,国内37SiMnCrNiMoV超高强度钢作为高压气瓶的制造,但是37SiMnCrNiMoV超高强度钢对于环境的敏感性,使现的大问题为应力腐蚀断裂问题,因此应力腐蚀断裂门槛值其研究的。改进的应力强度因子计算方法,考虑了前后表面对裂纹的共同影响,分别对航天气瓶的三个了断裂评定,应力峰值最高区,不一定是气瓶整体断裂易发生的最危险区,受气瓶瓶体厚度方向应力梯度影响及局部补强作用,使得气瓶瓶嘴过渡段断裂最易发生的危险区。此后MSC.MARC2010有限元软件建立裂纹模型,并对模型不同的裂纹区域不同的网格划分方法,裂纹尖端奇异性退化的20节点单元网格划分,趋于稳定的J积分值,并将的值用于裂纹前端应力强度因子的计算,与公式计算的结果极为接近,网格的划分是精确的;此后,完整的模拟了含裂纹的平板拉伸的,并过载模拟在加载中裂纹起裂的部位,一次过载确实提高了裂纹尖端残余应力的值,同时对模型了二次加载,二次过载循环结束以后裂纹尖端残余应力的值有增大的趋势,过载确实提高了裂纹尖端抵抗发生脆性断裂的能力;随后实验了验证,过载确实在提高残余应力、改善裂纹尖端塑形变形具有一定的作用,但当过载次数达到一定量时,作用不会的增加,反而会引起一定的硬化等不利现象的发生,所以盲目的增加过载次数不仅对于实验和是一种,可能会带来不利的影响,应综合考虑过载次数与不利的影响,寻求较为合理的过载次数。实际情况引入了小子样分散系数法,航天气瓶相对应力腐蚀门槛值在小子样容量条件下偏离实际统计值,将小子样分散系数引入航天气瓶相对应力腐蚀门槛值中,考虑了可靠度、置信和实验过载次数因素的影响,更趋近于实际统计值,为应力腐蚀门槛值相对系数理论值及过载次数的合理性了新思路,具有一定的实验参考价值,为确定合适的相对应力腐蚀门槛值及其过载次数了统计学支持,具有一定的指导。关键词：应力强度因子论文应力腐蚀门槛值论文有限元论文过载次数论文小子样分散系数法论文
摘要5-7
Abstract7-12
1 绪论12-22
1.1 研究背景12-15
1.1.1 超高强度钢的分类及特点12-13
1.1.2 超高强度钢的断裂问题13-14
1.1.3 超高强度钢的应力腐蚀断裂研究现状14-15
1.2 金属断裂的测定方法15-17
1.2.1 J 积分法对于裂纹的测试15-16
1.2.2 C.O.D 法对于裂纹的测试16-17
1.3 航天高压气瓶的研究现状17-20
1.3.1 国际航天高压气瓶的研究现状17-18
1.3.2 国内航天高压气瓶的研究现状18-20
1.4 验证试验过载在增强超高强度钢断裂韧性中作用20-21
1.5 的研究任务及目的21-22
2 气瓶断裂评定22-32
2.1 裂纹扩展的分类22-23
2.2 航天气瓶的应力分析及其裂纹的安全评定计算23-25
2.2.1 航天气瓶的整体外观模型及性能23-24
2.2.2 航天气瓶的半剖面图24-25
2.3 航天气瓶可靠性分析25-30
2.3.1 航天气瓶三个组成应力分布情况25
2.3.2 等效裂纹尺寸的a 的计算25-26
2.3.3 气瓶各组成裂纹评定26-30
2.4 小结30-32
3 过载技术对裂纹的影响及过载模型的确定32-44
3.1 过载在超高强度钢高压气瓶中所起的作用32-33
3.1.1 应力腐蚀门槛值对于裂纹的影响32
3.1.2 确定超高强度钢的应力腐蚀门槛值32
3.1.3 过载对超高强度钢的应力腐蚀门槛值的影响32-33
3.2 有限元法在模拟裂纹过载中所起的作用33-35
3.3 裂纹尖端存在奇异性及奇异单元的运用35-36
3.3.1 裂纹尖端应力场奇异性35
3.3.2 裂纹尖端奇异单元的运用35-36
3.4 应用有限元模拟软件求解应力场强度因子36-40
3.4.1 MARC 有限元模拟软件的简介36
3.4.2 模型的选取36-37
3.4.3 网格的划分37-40
3.5 特性的定义40
3.6 接触条件的定义40-41
3.7 载荷工况的定义41-42
3.8 对模拟出的应力强度因子KI结果分析42-43
3.9 应力强度因子的理论解法43
3.10 小结43-44
4 有限元分析与实验比较研究裂纹过载情况44-58
4.1 过载对裂纹扩展的影响44
4.2 一次过载的模拟44-46
4.3 裂纹尖端最深区域等效应力分布46-49
4.4 一次加、卸载等效应力、Z 方向应力分量分析49-51
4.5 一次加、卸载塑形应变分析51-52
4.6 二次加、卸载循环时应力分析52-53
4.7 二次过载的等效应力分析53-55
4.8 实验验证过载量与过载次数的关系55-57
4.9 小结57-58
5 概率论与数理统计角度研究过载对应力腐蚀门槛值的影响58-66
5.1 研究应力腐蚀门槛值中概率论与数理统计引入的必要性58-59
5.2 概率论与数理统计法在结构寿命中的应用59-62
5.3 小子样分散系数法在裂纹断裂的应用62-65
5.3.1 公式推导62-63
5.3.2 实验室数据验证63-64
5.3.3 结果64-65
5.4 小结65-66
6 66-67
参考文献67-70
在学研究成果70-72
致谢72-73
响32-333.2有限元法在模拟裂纹过载中所起的作用33-353.3裂纹尖端存在奇异性及奇异单元的运用35-363.3.1裂纹尖端应力场奇异性353.3.2裂纹尖端奇异单元的运用35-363.4应用有限元模拟软件求解应力场强度因子36-403.4.1MARC有限元模拟软件的简介363.4.2模型的选取36-373.4.3网格的划分37-403.5特性的定义403.6接触条 WWw.808so.com 808论文查重
有限元模型下航天气瓶裂纹过载制约探讨
更新时间：2024-01-21
作者：用户投稿
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