要内容及方法基于断裂设计的研究进展,本文主要研究以下的内容:l)从理论上探讨棒材应力下料的原理。主要分析影响棒材应力下料的相关因素,确定最有利于实现棒材应力下料的环境条件,指导棒材应力下料的实践。2)确定最适宜断裂的切口型式。在ANSYS中建立带有不同切口型式的试样模型,利用有限元的方法分析各种类型的切口对试样切口处应力场的影响。并通过试验对有限元的分析结果进行验证。3)研究切口参数的影响。在上一步所确定的最适宜断裂的切口型式的基础上,改变该型式切口的主要参数,在ANSYS中建立该型式切口不同参数的模型,通过有限元分析说明该型式切口各种参数的变化对切口处的应力场带来的影响,给出一些数学模型,从定量的角度说明该型式切口参数的变化对切口处应力场带来的影响。并通过试验对有限元的分析结果进行验证。本课题采用理论分析、有限元分析和试验相结合的方法。在理论研究部分,涉及材料力学、弹性力学、断裂力学和金属材料疲劳及断裂等方面的知识。有限元分析部分,考虑到所能得到的软件支持等因素,以ANSYS软件为工具进行模拟研究和有限元分析。试验部分,考虑到试验条件和经费问题,在总结己有试验的基础上进行必不可少的相关验证试验。1.5本文的主要结构本文共由六章组成,各章的主要内容如下:第一章是绪论。主要介绍了金属材料的低应力脆断现象和棒材下料方法的现状及其存在的问题,断裂设计的思想及其用于棒材下料研究中尚存的问题,提出了本文的主要研究内容以及方法。第二章是棒材应力下料的力学分析。该章首先讨论了影响棒材脆断的因素,提出了作为应力下料的指导性原则的控制棒材脆断的三要素;并对棒材切口处的应力、应变和应力状态进行了分析;最后研究了棒材切口处疲劳裂纹起始的部位及其力学模型。第三章是棒材应力下料的疲劳分析。该章讨论了棒材应力下料的疲劳特征及其类型;考察了不同载荷形式作用下断口的宏观形貌;结合疲劳裂纹扩展的微观机理及其
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