复杂应力场下对接接头疲劳裂纹扩展行为研究

第1章 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 平板结构裂纹扩展行为

1.2.2 焊接结构疲劳性能

1.2.3 双轴压载荷疲劳裂纹扩展

1.3 本文的主要研究内容

第2章 疲劳裂纹扩展基础理论

2.1 线弹性断裂力学

2.1.1 裂纹类型

2.1.2 线弹性裂纹尖端场

2.2 应力强度因子计算方法

2.2.1 数学分析法

2.2.2 近似计算法

2.2.3 经验公式

2.3 塑性修正的应力强度因子幅

2.4 本章小结

第3章 对接接头裂纹尖端应力强度因子（SIF）分析

3.1 复杂应力场下对接接头疲劳试验

3.2 加载形式对裂纹尖端应力场的影响

3.2.1 含初始缺陷对接接头的有限元建模

3.2.2 对接接头裂端应力状态分析

3.3 应力强度因子计算公式选取

3.4 焊缝对裂纹尖端应力强度因子的影响

3.4.1 对接接头焊趾处网格划分方法

3.4.2 焊趾应力集中修正因子有限元分析结果

3.4.3 焊接残余应力对SIF的影响

3.5 垂向压载荷对应力强度因子的影响

3.6 双向压弯载荷下等效SIF表达式

3.7 本章小结

第4章 压弯复杂应力场下疲劳裂纹扩展规律

4.1 疲劳裂纹扩展速率模型选取

4.2 改进的等效应力强度因子模型适用性论证

4.3 复杂应力场下表面裂纹扩展形貌研究

4.3.1 裂纹扩展增量计算方法

4.3.2 复杂应力场下表面裂纹扩展轨迹

4.3.3 裂纹长度与深度对应力强度因子幅值的影响

4.4 压应力对裂纹扩展的影响分析

4.4.1 纵向压应力对裂纹扩展的影响

4.4.2 垂向压应力对裂纹扩展的影响

4.5 本章小结

第5章 压弯双向应力场下耐压壳体的疲劳性能研究

5.1 压弯双向应力的特征及研究意义

5.2 锥柱结合壳焊趾处裂纹扩展速率研究

5.2.1 试验模型几何尺寸及参数

5.2.2 焊接结构初始缺陷尺寸的确定

5.3 耐压壳体疲劳寿命计算

5.3.1 裂纹尖端应力强度因子

5.3.2 表面裂纹扩展模型及计算结果

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 本文创新点

6.3 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间主要学术成果