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《復(fù)雜載荷作用下疲勞裂紋擴(kuò)展數(shù)值研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)雜載荷作用下疲勞裂紋擴(kuò)展數(shù)值研究姓名：施偉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造指導(dǎo)教師：黃小平20080101上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)雜載荷作用下疲勞裂紋擴(kuò)展數(shù)值研究摘要疲勞裂紋對(duì)船舶及海洋結(jié)構(gòu)具有極大的潛在威脅，要保證船舶在服役期間的安全性，需要充分考慮多種復(fù)雜載荷和不同結(jié)構(gòu)形式下的疲勞裂紋擴(kuò)展情況。大量的工程實(shí)踐表明，加筋板具有重量輕、結(jié)構(gòu)效率高及止裂性能好等優(yōu)點(diǎn)，能夠減少裂紋附近應(yīng)力，并有效抑制裂紋擴(kuò)展或控制裂紋朝著預(yù)定方向發(fā)展，故在船舶和海洋結(jié)構(gòu)等工程中得
2、到廣泛應(yīng)用。盡管加筋結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)為船舶設(shè)計(jì)工程師們所認(rèn)同，但有關(guān)加筋板結(jié)構(gòu)的裂紋擴(kuò)展研究還相當(dāng)少。本論文基于改進(jìn)的Wheeler模型和疲勞裂紋擴(kuò)展率單一曲線模型，結(jié)合考慮載荷次序，板厚以及應(yīng)力比的影響，對(duì)變幅載荷下裂紋擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了研究，得到便于工程應(yīng)用的、精確的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)方法。本文的工作主要包括以下三個(gè)方面：1、使用有限元軟件ANSYS對(duì)不同載荷形式和構(gòu)件形式下的應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，提出均勻載荷下加筋板裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算圖譜。并將幾種典型分布載荷下的應(yīng)力強(qiáng)度因子值進(jìn)行了比較分
3、析，得到了一些有參考價(jià)值的結(jié)論。I上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文2、利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)隨機(jī)載荷作用下裂紋擴(kuò)展率單一曲線模型進(jìn)行分析驗(yàn)證。對(duì)若干材料在不同加載次序下的疲勞裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行了研究。通過(guò)與已有文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和NASGRO條帶屈服模型的結(jié)果進(jìn)行比較，證明本模型的預(yù)測(cè)結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合的較好，并能解釋NASGRO模型無(wú)法解決的過(guò)載遲滯效應(yīng)。3、基于裂紋擴(kuò)展率單一曲線模型，結(jié)合有限元計(jì)算得到的拉伸載荷下含中心穿透裂紋加筋板的應(yīng)力強(qiáng)度因子結(jié)果，對(duì)大尺度中心穿透裂紋加筋板的疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并與實(shí)
4、驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，證明了該模型良好的工程適用性。關(guān)鍵詞：船舶結(jié)構(gòu)，疲勞裂紋擴(kuò)展，中心穿透裂紋，加筋板，應(yīng)力強(qiáng)度因子II上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文NUMERICALSTUDYONFATIGUECRACKGROWTHUNDERCOMPLEXLOADINGABSTRACTItispotentialitydangerousofthefatiguecrackonshipandoceanstructures.Toguaranteethesaftyoftheshiporoceanstructuresinservice,i
5、t’snecessarytotakeintoaccounntofthefatiguecrackgrowthinstructureswhichsubjectedtomoresevereloadingconditions.Itisrealizedthatastiffenedplatehasadvantagesoflowerweight,finestructureandwellperformanceofrestrainingthecrackgrowth.Thestifferedplatestructuresa
6、recommonlyusedintheshipandoceanstructures.Therearefewofresearchesonthefatiguecrackgrowthinastiffenedpanel.Anengineeringmethodforpredictingfatiguelife,whichcanconsiderofloadsequencebasedonmodifiedWheelermodelanduniquecrackgrowthratecurvemodelhasbeensummar
7、izedandvalidatedwithcentrecrackedplatesandstifferedplatesinthispaper.Themainworksofthisthesisarefollows.1．AseriesofcrackedplatessubjectedtoseveraltypicalloadinghavebeenIII上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文numericalsimulated.Simplifiedsolutionsforthestressintensityfactor(SIF)o
8、facrackinpatesubjectedtodifferentloadinghavebeenproposed.2．Basedontheuniquecrackgrowthratecurvemodel,fatiguecrackgrowth(FCG)predictionsofcentrecrackedaluminiumplatesunderdifferentstressratioandloadsequencinghavebeenmadeand
