一次超载对焊接接头裂尖力学状态影响研究

《一次超载对焊接接头裂尖力学状态影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西安科技大学硕士学位论文一次超载对焊接接头裂尖力学状态影响研究专业名称：车辆工程作者姓名：桂元硅指导教师：薛河学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文知识产权声明书本人完全了解

2、学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日论文题目:一次超载对焊接接头裂尖力学状态影响研究专业:车辆工程硕士生:桂元

3、奎(签名)指导教师:薛河(签名)摘要在实际的工程机械结构服役过程中，偶尔会出现负荷在很短时间内突然增大，之后又回落到正常载荷的一次超载现象。相关研究和实验表明，一次超载会带来裂纹尖端闭合现象，进而影响裂纹的扩展历程。为了了解一次超载对含缺陷结构裂纹尖端力学状态的影响，本文以压水堆核电站一回路安全端含缺陷焊接接头作为研究对象，借助有限元模拟方法，对一次超载情况下异种金属焊接接头裂纹尖端应力应变场进行数值模拟计算与分析。主要研究工作如下：(1)以核电结构材料600镍基合金为研究对象，建立了单一材料的紧凑拉伸试样力学有限

4、元模型，对裂纹尖端力学场进行了数值模拟计算，得到了一次超载过程中，裂纹长度和一次超载系数对镍基合金材料裂纹尖端应力应变场的影响规律。(2)以182合金和A508低合金钢异种金属焊接接头为研究对象，对材料界面及附近区域裂纹力学场进行了理论分析及模拟计算，获得了一次超载情况下，不同位置裂纹尖端力学场和塑性区的变化规律。(3)基于焊接接头非均质材料力学性能和三维实体模型，模拟分析了正常载荷和一次超载情况下安全端异种金属焊接接头径向内表面裂纹前沿应力应变场，得到了一次超载情况下，不同的裂纹位置、裂纹深度及一次超载系数对焊接

5、接头裂纹尖端力学状态的影响规律。关键字：异种金属焊接接头；一次超载；核电材料结构；裂纹尖端；应力应变场研究类型：应用基础研究本论文受到国家自然科学基金项目(51475362)以及教育部高等学校博士学科点专项基金(20136121110001)的资助Subject:EffectofASingleOverloadonMechanicalStateatCrackTipinWeldedJointsSpecialty:VehicleEngineeringName:GuiYuankui(Signature)Supervisor

6、:XueHe(Signature)ABSTRACTItisknownasasingleoverloadthattheloadincreasessuddenlyandreturnedtonormallevelinaveryshortperiod,whichisoccasionallyoccurredinmechanicalstructuresduringservice.Correspondingresearchesandexperimentsindicatethatasingleoverloadwouldinduce

7、thecrackclosedphenomenonatthecracktip,andwhichwouldaffectthecrackgrowingcourse.Tounderstandtheeffectofasingleoverloadonthemechanicalstateatthecracktipinthestructurewithflaws,thestress-strainfieldsatcracktipweresimulatedandanalyzedunderasingleoverloadbyusingthe

8、finiteelementsimulationmethod,inwhichthedissimilarmetaljointinsafetyendoftheprimaryloopinnuclearpowerplantwasasaresearchobject.Mainworkswereperformedasfollows:(1)Thefiniteelementmo