2。2 Paris 公式以及修正公式 5

2。3 疲劳裂纹扩展速率 6

2。3。1 疲劳破坏的特点 6

2。3。2 疲劳裂纹扩展的三个阶段 6

2。3。3 疲劳裂纹扩展速率的影响因素 7

第三章 保载-疲劳裂纹扩展速率数值模拟 9

3。1 引言 9

3。2 有限元法 9

3。3 abaqus 软件的简介 10

3。4 zencrack 软件的简介 10

3。5 钛合金 Ti-6Al-4V 裂纹扩展速率数值模拟研究 11

3。5。1 abaqus 流程概括 11

3。5。2 有限元建模 12

3。5。3 确定 CT 试样参数 14

3。5。4 abaqus 有限元结果分析 16

3。5。5 zencrack 软件的裂纹扩展速率模拟研究 18

3。6 数值模拟结果分析 22

3。7 本章小结 24

第四章 裂纹扩展实验设计 25

4。1 实验目的 25

4。2 实验材料 25

4。3 实验原理 26

4。4 实验步骤 27

4。5 实验结果处理 28

4。5。1 七点递增多项式法 28

4。5。2 实验结果分析 29

4。6 本章小结 30

第五章 实验结果和数值模拟结果分析 31

第六章 结语 37

致 谢 38

参考文献 39

第一章 绪论

1。1 研究背景及意义

从 19 世纪 40 年代以来，随着航空，航天以及船舶领域的高速发展，现有的 材料已经不满足人们的需求，具有许多优良性能的新型材料被学者们开发出来。 钛合金就是其中的一种，钛合金具有强度高，耐腐蚀性及耐热性优良的特点。在 各国了解到钛合金的重要之后，便相继投入大量资金在钛合金的研究上，而新型 材料步入实际生产环节之前必然要经过强度的检测。钛合金强度的研究成为当今 金属材料研究中的重点。然而传统的强度设计方法并不适用于新型材料，因此， 对钛合金强度研究的第一步是创造适用于新型材料的强度设计方法。强度设计 中，是否存在裂纹对于材料的属性有极大的影响。裂纹扩展对于材料的影响需要 得到有效的控制。

设备在长期的载荷作用下，内部结构会产生疲劳破坏，导致不可估量的经济 损失。为了保证工程构件的安全性，科学家们进行了材料的疲劳研究。在材料疲 劳的研究过程中，构件安全使用的时限长短是需要着重考虑的事情。针对疲劳寿 命的研究正处于快速发展的过程中，本文所研究的疲劳裂纹扩展速率数值模拟研 究方法是疲劳寿命研究中很重要的一环。采用数值模拟的研究方法对钛合金的疲 劳裂纹扩展速率进行研究，可以节约人力、物力，也可以减少得到结果所需要等 待的时间，是一种优良的计算方法。来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766