腐蚀损伤对结构静强度的影响研究

发布时间：2017-07-19 23:17

  本文关键词：腐蚀损伤对结构静强度的影响研究

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【摘要】：随着现代科技的发展,金属材料以其独特的性能广泛应用在航空、航海、以及日常生活等领域,但由于金属材料对环境的敏感性,容易形成损伤并引起事故。金属结构的破坏是一个从微观的结构损伤到宏观结构失效的渐进而复杂的过程,通常由冶金成分、铸造技术以及服役环境等诸多因素相互作用相互影响。针对结构的这一破坏过程,本文在元胞自动机模拟金属腐蚀损伤研究的基础上,结合米赛斯屈服准则和截面破坏失效准则,利用计算机图形图像处理技术,对含不同腐蚀损伤金属结构进行有限元分析,得到了结构表面腐蚀损伤周围的应力分布和结构的最大承载力。本文的主要工作：(1)采用元胞自动机方法获得环境作用下结构表面在不同时刻的腐蚀损伤图,然后对腐蚀损伤图进行了处理,提取其对应的数字特征。(2)采用CAD技术,将含不同腐蚀损伤的元胞自动机模拟图,转换成可求结构静强度的有限元模型。(3)结合米赛斯屈服准则和截面破坏失效准则,对含腐蚀损伤结构进行有限元求解,得到腐蚀损伤周围的应力云图和结构所对应的最大承载力。
【关键词】：腐蚀损伤 元胞自动机 有限元 静强度
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG172
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 本文研究的背景与意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 国外研究现状8
• 1.2.2 国内研究现状8-10
• 1.3 本文研究的主要内容10-11
• 第二章 元胞自动机模拟金属腐蚀损伤11-23
• 2.1 金属腐蚀损伤机理11-13
• 2.1.1 金属材料电化学腐蚀11-13
• 2.2 腐蚀损伤模拟的元胞自动机模型13-15
• 2.3 元胞移动规则15-19
• 2.3.1 参数设定17-18
• 2.3.2 边界条件18-19
• 2.4 腐蚀损伤演化模拟形貌图19-21
• 2.5 本章小结21-23
• 第三章 材料屈服与失效准则23-39
• 3.1 材料屈服23-24
• 3.2 屈服条件与屈服面24-26
• 3.3 常见的屈服准则26-35
• 3.3.1 屈瑞斯卡(Tresca)屈服准则27-29
• 3.3.2 米赛斯(VonMi ses)条件29-31
• 3.3.3 米赛斯(VonMi ses)屈服准则31
• 3.3.4 能量表述米赛斯屈服的推导31-33
• 3.3.5 空间的屈服面33-34
• 3.3.6 双剪屈服准则34-35
• 3.4 三种屈服准则的对比35-36
• 3.5 结构破坏失效准则36-38
• 3.5.1 净截面破坏失效准则36-37
• 3.5.2 零点曲率准则37
• 3.5.3 全截面破坏失效准则37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第四章 含腐蚀损伤结构静强度有限元计算39-53
• 4.1 含腐蚀损伤结构的数字特征图像提取39-41
• 4.2 含腐蚀损伤结构的有限元模型41-50
• 4.2.1 含腐蚀损伤结构的有限元模型生成41-43
• 4.2.2 含腐蚀损伤结构的力学性能有限元分析43-44
• 4.2.3 结构屈服、破坏失效准则44-45
• 4.2.4 边界条件45-46
• 4.2.5 含腐蚀损伤结构的有限元分析46-50
• 4.3 模拟结果及分析50-51
• 4.4 本章小结51-53
• 第五章 结论与展望53-55
• 5.1 结论53
• 5.2 展望53-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-61
• 个人简介61-63
• 攻读硕士期间参与的科研项目及研究成果63

【参考文献】

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1 刘文s，

本文编号：565295