导读:本文包含了疲劳短裂纹论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:金属材料,疲劳短裂纹,非扩展裂纹,晶界
疲劳短裂纹论文文献综述
秦建兵[1]（2019）在《金属材料疲劳短裂纹扩展研究综述》一文中研究指出本文论述了近几十年来国内外关于疲劳短裂纹的一些理论模型和实验现象等;重点研究了短裂纹的"V"型扩展规律及其特有的非扩展裂纹行为;通过各种不同复杂程度的理论模型,说明了短裂纹"V"型扩展规律,并给出了非扩展裂纹的计算方法;通过试验方法,分析了物件的形式、缺口塑性区、微观结构和试验环境等因素对短裂纹的"V"型扩展规律和非扩展裂纹行为的影响。(本文来源于《航空工程进展》期刊2019年02期）
廖贞,杨冰,秦亚航,肖守讷[2]（2018）在《基于遗传小波神经网络的疲劳短裂纹演变规律研究》一文中研究指出疲劳短裂纹的演变历程是一种非线性动力学变化过程,为对其进行深入研究,本文采用遗传小波神经网络对其进行数值分析。结合神经网络的自学能力和小波分析的快速衰减、非线性逼近特性,以及遗传算法宏观搜索和全局优化的特点,遗传小波神经网络可在综合考虑多个影响因素的情况下,反映各因素相互之间隐含的非线性特性。基于2种加载频率下光滑漏斗形圆棒试样的疲劳短裂纹复型试验及其在"有效短裂纹准则"体系下的复型膜观察结果,计算试样有效短裂纹密度和主导有效短裂纹扩展率,并运用遗传小波神经网络对其分别进行仿真模拟比较。仿真结果表明,遗传小波神经网络应用于疲劳短裂纹演化行为研究具有合理性和有效性。(本文来源于《铁道学报》期刊2018年05期）
廖贞[3]（2018）在《拉扭复合载荷作用下LZ50钢疲劳短裂纹行为研究》一文中研究指出随着铁路运输逐渐步入高速、重载和形式多元化的运输时代,机车车辆结构强度的可靠性与安全性成为该领域重要研究方向之一。拉扭复合载荷是机车车辆运行过程中结构经常承受的载荷形式之一。不同模式多轴载荷的交替与复合作用环境下,可能造成材料表现出与常规单轴载荷作用不同的抗疲劳性能。本文仅以车轴钢常用材料LZ50钢为研究对象,以拉扭多轴载荷作用下LZ50钢疲劳短裂纹萌生、扩展行为的试验为基础,开展我国铁道列车关键部件材料LZ50钢在拉扭复合载荷作用下相关疲劳性能的研究。本文首先介绍了短裂纹及多轴疲劳的基本概念,基于裂纹尺寸对裂纹类型进行了详细分类。归纳整理了既有研究中短裂纹的萌生与扩展机理,以及多轴疲劳失效研究理论体系。开展了LZ50钢在拉扭复合载荷作用下疲劳短裂纹行为的试验研究。由复型膜观测结果可知,在拉扭复合载荷作用下,疲劳短裂纹多萌生于铁素体晶粒内部或晶界上。通过对复试试验结果分析可知,在MSC阶段,裂纹尺寸增加较缓慢,且会根据遇到晶界障碍的次数,出现扩展率减缓的现象;在PSC阶段,裂纹突破珠光体带状间距,主导有效短裂纹形成,裂纹尺寸和扩展速率都持续快速增加。从疲劳失效机制和尾部预测安全性出发,对DESFC尺度以及寿命分数两个典型特征参量进行了统计分析。结果表明,极小值分布是DESFC尺度和寿命分数良好的假设分布,进一步,分析了材料在多轴应力下短裂纹的统计演变规律。在临界面准则的基础上,根据四种疲劳参量计算模型求得FP和裂纹角度。并从裂纹扩展速率、裂纹失效寿命两个方面开展了试验结果与不同FP参量所对应修正模型预测结果的对比研究。结果表明,基于FS与CCB模型求得的FP参量计算出的预测扩展率分散性小,且预测寿命与试验结果较接近。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
梁赛[4]（2018）在《LZ50车轴钢在扭转载荷作用下的疲劳短裂纹行为研究》一文中研究指出疲劳是引起工程结构和构件失效的主要原因,在各种失效行为中约占50%~90%。随着我国铁路运输速度的提升和载重量的增加,铁道车辆各部件因疲劳失效造成的事故时有发生,车轴作为承受机车车辆质量的关键部件,往往处于多种不同载荷模式交替或复合作用下,以往针对车轴材料疲劳性能的研究,多以轴向拉压和旋转弯曲这两种载荷形式为主,而对于扭转载荷形式对车轴疲劳行为的影响一直鲜有研究。因此,以铁道车辆常用车轴材料LZ50钢为对象,研究其在扭转载荷作用下的疲劳短裂纹行为,对开展车轴的可靠性管理和安全性评价具有重要意义和价值。本文围绕LZ50车轴钢在扭转载荷形式下的疲劳短裂纹行为,开展了以下工作:1.开展了LZ50车轴钢材料金相试验,表明铁素体和片层珠光体是该材料的基本金相组织,铁素体和珠光体沿车轴轧制方向表现出周期性间隔分布特征。2.完成了LZ50钢在扭转载荷形式作用下的疲劳短裂纹复型试验,观察结果表明,扭转载荷形式下短裂纹萌生于铁素体晶粒内部,在剪切应力作用下沿着轴向扩展,达到一定长度后开始分叉,转而沿周向扩展并连接,直至试样断裂。短裂纹扩展过程中,扩展率出现了两次显着降速,第一次为遇到铁素体晶界障碍,第二次为沿轴向扩展到一定长度后,遇到珠光体晶界障碍。3.完成了对扭转疲劳试样断口形貌观测,在扭转载荷作用下,疲劳断口剪切磨损形貌和拉压涟波状形貌共存,同时又具有两者结合的过渡形貌,瞬断区为正应力作用下的韧窝状断口。4.对扭转载荷形式下短裂纹的主导有效短裂纹尺度、寿命分数进行了分析,确定了极小值分布(EMVD1)为两个特征统计参量的良好假设分布。5.采用考虑多微观组织结构障碍阻滞效应的短裂纹扩展率模型,对试验数据进行拟合,获得了较好的拟合效果,反映了两种微观组织结构障碍对短裂纹扩展率的影响。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
杨冰,廖贞,马佰全,吴亚运,肖守讷[5]（2017）在《两种加载频率下LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为对比》一文中研究指出在加载频率为180、15Hz条件下,分别利用高频疲劳试验机和电液伺服疲劳试验机完成了各6根光滑漏斗形圆棒试样的短裂纹复型试验。试验结果表明:在微观短裂纹(MSC)阶段,主导短裂纹的扩展均经历2次显着的减速过程,在加载频率为180Hz,扩展率降至最小值时,裂纹统计平均尺度分别为11.49、106.32μm,在15Hz下分别为14.14、122.29μm;考虑试样个体间不可避免地存在微观结构细节差异,从统计角度出发,可以认为2次减速完成时的裂纹尺度分别对应铁素体晶粒平均直径14.26μm和富珠光体带状结构间距111.53μm这2种特征尺度;进入物理短裂纹(PSC)阶段后,扩展率随主导短裂纹尺度增加持续上升;2种加载频率下主导短裂纹扩展率曲线和密度曲线在很大程度上相互重合,变化趋势一致,整体来看无显着差异;在MSC阶段,低加载频率下的短裂纹扩展率略高于高加载频率下的结果,但差异并不明显,最大速率差未超过一个数量级;加载频率15Hz下短裂纹突破微观组织结构障碍消耗的寿命占总寿命比例较小,2次降速对应的平均寿命分数分别为0.027和0.525,而180Hz下对应的寿命分数分别为0.071和0.688;通过统计分析,对比了7种常用统计分布,确定了主导短裂纹尺度服从极大值分布,疲劳寿命分数和有效短裂纹密度服从极小值分布。(本文来源于《交通运输工程学报》期刊2017年06期）
宋广胜[6]（2017）在《复杂应力状态下叁维疲劳短裂纹生长行为研究》一文中研究指出随着现代工业技术的蓬勃发展与进步,金属材料也随之被广泛的应用于在各个领域中。因此,探究金属材料性能、分析金属材料疲劳寿命也成为现如今重要的探究问题之一。经过一百多年的不断努力,各国学者在疲劳寿命分析领域付出了辛勤的努力,同时也取得了重大进步。特别是近几十年,随着工业CT扫描技术以及计算机技术的发展,研究者们对于疲劳寿命问题的分析不再局限于二维平面中,研究重点逐渐由二维平面向叁维空间转移,为疲劳裂纹分析研究提供了新的思路与方法。本文选用2A12铝合金作为低周疲劳实验材料,并结合裂纹的表面观测技术、CT扫描技术、图像预处理以及叁维重建技术,探究2A12铝合金圆柱形试件中疲劳裂纹的叁维生长特性。本文首先对铝合金圆柱形试件进行常温下的低周疲劳试验,为在实验过程中形成复杂应力条件,将试件中间部位加工有环状缺口。实验采用应变控制,分别对具有不同缺口半径(R=3、R=4、R=5)的实验试件进行不同应变幅值(0.30%、0.40%、0.50%)条件下的低周疲劳实验,分别探究实验应变幅值以及试件缺口尺寸对2A12铝合金低周疲劳寿命的影响。通过实验分析研究发现:铝合金材料低周疲劳寿命受应变幅值影响显着,且材料疲劳裂纹多萌生于杂质相(FeMn)Al6处、材料缺陷处以及晶界处;试件短裂纹的萌生多发生在试件疲劳寿命的前期和中期,数目也随之增多;短裂纹的扩展形式主要以单一主裂纹为主,在裂纹扩展后期将伴有裂纹合体、干涉现象,最终发生失稳破坏。其次,以常温下低周疲劳试验为基础,在实验过程中,采用中断实验法,对处于不同疲劳寿命阶段的实验试件进行工业CT断层扫描,并对扫描获取的图像序列依次进行对比度增强、平滑滤噪、二值化等图像预处理过程。其中,对比度增强用于增强图像视觉效果;平滑滤噪用于提高图像质量;二值化用于分割目标与背景,忽略不重要的细节。最后使用MATLAB程序对该图像序列进行叁维可视化,并根据疲劳裂纹的叁维可视化模型,计算重建模型的叁维尺寸,确定模型尺寸与实际裂纹尺寸相符,叁维重建效果良好。最后,为方便对所使用的MATLAB程序进行统一管理,将疲劳裂纹叁维重建过程中涉及的MATLAB程序进行整合,对不同程序建立相应的GUI控制子系统,并将设计的所有GUI子系统集成在一起,由单一GUI主系统控制。从而使用户在即使不了解程序的前提下,也能够通过对GUI的简单操作,实现想要完成的预期目标。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01）
马佰全[7]（2016）在《两种加载频率下LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为对比研究》一文中研究指出对于光滑表面结构疲劳破坏,疲劳短裂纹萌生与扩展阶段占据了服役寿命的绝大部分。LZ50车轴钢是广泛应用于我国提速与重载轨道车辆车轴制备的钢材之一,在服役过程中所受载荷频率可能会发生变化,这可能导致材料疲劳性能因之而改变。但目前在载荷频率对材料疲劳性能影响方面的认识尚不统一,研究加载频率对LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为的影响具有重要的理论价值和工程意义。基于此,通过完成两种加载频率(15Hz和180Hz)下LZ50车轴钢材料光滑漏斗形试样的疲劳短裂纹复型试验,本学位论文开展了以下研究工作：1.通过对复型结果观察和分析,结合材料的金相、随机硬度和机械性能测试,研究了两种加载频率下疲劳短裂纹萌生与扩展机理。观察发现：两种加载频率下,裂纹均萌生于硬度较小的铁素体晶粒内部或是晶界处；在微观短裂纹(MSC)阶段,主导有效短裂纹(DESFC)经历了两次显着降速,且两次降速时对应的DESFC尺度分别与铁素体等效直径和富珠光体带状结构间距尺寸相当；在物理短裂纹(PSC)阶段,DESFC扩展占据了主导地位,其尺度持续增长,微观组织的影响不再显着。2.通过比较两种加载频率之间DESFC扩展率曲线和ESFCs密度曲线,可见各曲线很大程度上重迭,变化趋势基本一致,加之两种加载频率下疲劳试样断口形貌大致相同,加载频率的不同未对该材料疲劳短裂纹行为产生显着影响。但在MSC阶段,15Hz下试样的DESFC扩展率整体略高于180Hz下的试验结果,试验前后显微硬度分析表明,较低加载频率使材料能更充分地接受交变载荷的作用,有利于循环硬化进程的发展,导致材料局部区域韧度下降,脆性增加,形成更有利于裂纹扩展的条件,成为较低加载频率下短裂纹扩展率在MSC阶段略高的可能原因。3.从总体拟合效果、与疲劳失效机制的一致性及尾部参量预测安全性叁方面,对DESFC尺度、寿命分数和ESFCs密度叁个特征参量进行了统计演化规律对比研究。最终结果显示两种加载频率下LZ50车轴钢疲劳短裂纹统计结果并无显着差异。4.最后,基于考虑多种微观结构障碍对短裂纹扩展周期性影响的模型,对两种加载频率下典型试样试验数据进行拟合。从拟合效果来看,该扩展率模型较好的描述了试验数据,且能够反映出不同微观结构障碍对短裂纹行为的周期性影响。(本文来源于《西南交通大学》期刊2016-05-01）
曹世豪,李煦,文良华,江晓禹[8]（2014）在《滚动接触疲劳短裂纹扩展机制及预防研究》一文中研究指出采用有限元分析软件ANSYS,在无摩擦、纯滚动、全滑动叁种运行状态下,研究钢轨表面短裂纹的疲劳断裂机制,并分析轮轨间摩擦因数对接触疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明,轮轨接触的疲劳裂纹为张开型和滑开型同时存在的复合型裂纹,裂纹发生张开型破坏的最危险位置在接触斑边缘的位置;随着裂纹角度的增加,应力强度因子KI增加而KII减小,其中60°裂纹的扩展速率最快;摩擦力的存在明显加剧了裂纹扩展速率,且随着摩擦因数的增加而增大。对钢轨表面预防性打磨周期进行预测时,以60°裂纹为基准的预测结果偏安全。(本文来源于《润滑与密封》期刊2014年07期）
王正,谭伟同,王璐,陈楠[9]（2014）在《高温低周疲劳短裂纹萌生的数值模拟》一文中研究指出基于大量的高温低周疲劳试验,编写Matlab程序修正voronoi多边形模拟了20钢表面的显微组织;用有限元软件计算得到了不同试验条件下试样表面的应力、应变状态;以基础能量表征晶界及滑移带抵抗裂纹萌生的能力,改进位错累积理论并计算获得了裂纹的萌生寿命,实现了对低碳钢高温低周疲劳短裂纹萌生的数值模拟。结果表明:在高温下,疲劳短裂纹主要萌生于应力集中处的驻留滑移带及不稳定晶界上,受表面显微组织的影响,既有沿晶萌生又有穿晶萌生;修正的voronoi多边形很好地反映了表面显微组织,数值模拟能够准确再现不同循环次数下疲劳短裂纹的群体萌生行为。(本文来源于《机械工程材料》期刊2014年03期）
姜梅,李旭东,穆志韬[10]（2013）在《温度对LY12CZ铝合金疲劳短裂纹扩展行为的影响》一文中研究指出LY12CZ铝合金在飞机结构中广泛应用,由于其在高温下软化倾向小,因此可以用作受热部件。随着温度的提高,材料的物理性质会发生改变,引起材料抗疲劳性能退化,缩短结构的服役寿命。利用扫描电镜原位技术对不同温度下铝合金的疲劳行为进行研究。试验结果表明温度会影响铝合金疲劳短裂纹的扩展。基于短裂纹行为,提出了一种评价温度机械疲劳载荷共同作用下的铝合金短裂纹行为方法。(本文来源于《装备环境工程》期刊2013年03期）
疲劳短裂纹论文开题报告
（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：
疲劳短裂纹的演变历程是一种非线性动力学变化过程,为对其进行深入研究,本文采用遗传小波神经网络对其进行数值分析。结合神经网络的自学能力和小波分析的快速衰减、非线性逼近特性,以及遗传算法宏观搜索和全局优化的特点,遗传小波神经网络可在综合考虑多个影响因素的情况下,反映各因素相互之间隐含的非线性特性。基于2种加载频率下光滑漏斗形圆棒试样的疲劳短裂纹复型试验及其在"有效短裂纹准则"体系下的复型膜观察结果,计算试样有效短裂纹密度和主导有效短裂纹扩展率,并运用遗传小波神经网络对其分别进行仿真模拟比较。仿真结果表明,遗传小波神经网络应用于疲劳短裂纹演化行为研究具有合理性和有效性。
（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。
疲劳短裂纹论文参考文献
[1].秦建兵.金属材料疲劳短裂纹扩展研究综述[J].航空工程进展.2019
[2].廖贞,杨冰,秦亚航,肖守讷.基于遗传小波神经网络的疲劳短裂纹演变规律研究[J].铁道学报.2018
[3].廖贞.拉扭复合载荷作用下LZ50钢疲劳短裂纹行为研究[D].西南交通大学.2018
[4].梁赛.LZ50车轴钢在扭转载荷作用下的疲劳短裂纹行为研究[D].西南交通大学.2018
[5].杨冰,廖贞,马佰全,吴亚运,肖守讷.两种加载频率下LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为对比[J].交通运输工程学报.2017
[6].宋广胜.复杂应力状态下叁维疲劳短裂纹生长行为研究[D].大连理工大学.2017
[7].马佰全.两种加载频率下LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为对比研究[D].西南交通大学.2016
[8].曹世豪,李煦,文良华,江晓禹.滚动接触疲劳短裂纹扩展机制及预防研究[J].润滑与密封.2014
[9].王正,谭伟同,王璐,陈楠.高温低周疲劳短裂纹萌生的数值模拟[J].机械工程材料.2014
[10].姜梅,李旭东,穆志韬.温度对LY12CZ铝合金疲劳短裂纹扩展行为的影响[J].装备环境工程.2013