高温蠕变下埋藏多裂纹的干涉行为的研究

《高温蠕变下埋藏多裂纹的干涉行为的研究》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、高温蠕变下埋藏多裂纹的干涉行为的研究InvestigationonCreepInteractionofDoubleEmbeddedCracksatElevatedTemperature工程领域：材料工程作者姓名：赵尊一指导教师：赵雷讲师企业导师：梁军教高天津大学材料科学与工程学院二零一七年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的研究成果，，除了文中特别加以标注和致谢之处外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证一书而使用过的材

2、料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年／么月／曰－＞学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库讲行榆索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：＾导师签名：ｆ签字日期：２口／年／么月斤日签字日期

3、：年ｐ月日７了？摘要在火电能源、石油化工等行业中，高温下工作的部件结构中，裂纹通常不是单独存在的，成对或组合存在的情况时有发生。相邻的多个埋藏裂纹会发生干涉效应甚至合并将加速裂纹的扩展并大大缩短部件的使用寿命。本文以受拉伸载荷和弯矩载荷作用双椭圆埋藏蠕变裂纹为研究对象，分析在高温蠕变条件下的多裂纹干涉效应与裂纹几何特征、材料属性等影响因素的关系（如裂纹形状a/c，裂纹相对深度a/t，裂纹间相对距离s/c和蠕变指数n），并考核了现有的合并准则在高温蠕变机制下的适用性。结果表明，由于多裂纹的干涉效应，多裂纹共存下裂尖断裂参量C*和蠕

4、变干涉因子在裂纹前沿不对称分布。蠕变机制下的多裂纹干涉作用总是大于线弹性机制下的干涉作用。随着裂纹相对深度和蠕变指数的增加以及裂纹间相对距离的减小，蠕变干涉因子大大增强。但是埋藏裂纹形状从椭圆形变为圆形，蠕变干涉因子仅有10%的变化。此外利用裂纹前沿各位置C*的平均值确定的平均蠕变干涉因子可以更好地表示在拉伸载荷和弯矩载荷下的多裂纹的干涉作用。本文还提出了一种综合考虑裂纹几何特征和材料属性影响的高温埋藏裂纹多裂纹干涉效应经验公式CC34aasCCCn5，并且提出的新合并准则，其中发生干涉作用的多Creep12

5、tca裂纹，将由平均蠕变干涉因子确定尺寸的单裂纹代替2c*max(2,2)cc。Creep12关键词：多埋藏裂纹，蠕变干涉效应，合并准则，裂纹几何特征，蠕变指数IABSTRACTInthethermalpower,petrochemicalandotherindustries,thecrackswereusuallynotexistalone,inpairsorcombinationsexistinmanycomponentswhichservedathightemperatureconditions.Theinterac

6、tionandcombinationofmultipleembeddedcrackswouldexacerbatedcracksgrowthandgreatlyshortenedthelifeofcomponents.Inthispaper,doubleembeddedcrackssubjectedtotensileloadingandmomentloadingduringcreepregimewereinvestigatedandthefeaturesofcracksandmaterialproperties(e.g.cracka

7、spectratiosa/c,relativecrackdeptha/t,relativedistances/candcreepexponentn)wereconsideredandtheapplicabilityoftheexistingcombinationcriterionunderthehightemperaturecreepmechanismwasevaluated.Theresultsshowedthatduetothecrackinteraction,theinteractionfactordistributionwa

8、sobservedtobeasymmetricalongthecrackfront.Themultiplecracksinteractioneffectunderthecreepmechanismwasalwaysgreatertha