高温金属材料蠕变疲劳及三维裂纹分析

发布时间：2016-12-05 13:04

本文关键词：高温金属材料蠕变疲劳及三维裂纹分析，由笔耕文化传播整理发布。

《大连理工大学》 2013年

高温金属材料蠕变疲劳及三维裂纹分析

禹朝帅

【摘要】：高温金属材料广泛应用于航空航天领域(如涡轮叶片、燃烧室等)、火力发电设备(如锅炉、蒸汽透平和发电机等)、内燃机(如排气阀、热发生器和烧嘴等)和原子能工业(如反应堆燃料包壳、高温气体炉(HTGR))等。虽然高温金属材料的制造技术已经很成熟,但是由于高温金属结构的工作环境极其恶劣,在长期的工作过程中往往会发生蠕变、疲劳以及两者的交互作用,最终在结构表面或内部产生裂纹,导致结构失效或破坏。高温金属结构的破坏通常会造成巨大的损失,本文以此为背景进行研究。本文基于有限元技术,利用三维有限元软件ANSYS和ABAQUS等对高温金属试件的蠕变、疲劳等做了分析,并对含有椭圆表面裂纹的圆柱体和圆筒试件进行了断裂参数的模拟分析。通过分析,得到了含表面裂纹圆柱体试件的蠕变曲线和裂纹尖端应力场的分布情况；经过疲劳分析得到试棒的寿命分布情况以及疲劳损伤情况。对于圆柱体和圆筒表面椭圆裂纹,其应力强度因子和裂纹尺寸有很大关系。圆柱体表面椭圆裂纹的分布情况要比无限大体中的情况复杂的多。本文还对热应力作用下的三维有限尺寸物体的断裂参数进行了分析,得到了不同裂纹尺寸下有限尺寸体随温度变化时的断裂参数值。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG132.3;TG111.8
【目录】：

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