一、带有曲线穿透裂纹载流薄板的温度场(论文文献综述)
卢铜钢[1](2020)在《温度场下电磁轨道炮枢轨接触分析》文中研究指明枢轨间接触特性分析一直是电磁轨道发射技术中的一个重要研究领域。尽管电磁轨道发射技术不断提升,但是枢轨间复杂的接触状态导致转捩发生、轨道磨损导致发射装置寿命降低,仍是制约电磁轨道发射装置实际应用的关键问题。因此本文考虑枢轨间接触电阻和接触压力的变化,应用有限元软件对电枢和轨道进行电磁-热-力耦合场计算,并在此基础上研究枢轨摩擦磨损特性,提出了应用电磁热止裂技术对含裂纹轨道损伤自修复的可行性。具体工作内容如下:采用有限元软件对电枢和轨道接触表面的温度场和应力场进行分析,计算过程中考虑了各个时刻接触电阻随接触压力的变化情况,同时研究了焦耳热和摩擦热共同作用下对电枢和轨道破坏的影响。研究发现,枢轨间接触电阻的变化趋势与脉冲电流、接触压力变化曲线呈负相关。轨道上温度和热应力呈阶梯状分布,且最大值发生发射初始位置;电枢表面熔化区域由尾部边缘向头部传播。电枢熔化在发射初期迅速形成,熔化深度不断加深,发射后期电枢熔化程度逐渐平缓。考虑枢轨材料弹性模量和硬度随温度变化规律,应用Archard磨损模型分析温度对枢轨间磨损量的影响。研究发现,枢轨间磨损量主要发生在电枢表面,且最大磨损量集中在电枢尾翼边缘区域。随着电枢运动过程,枢轨表面温度逐渐升高,接触区域材料的弹性模量和硬度降低,枢轨间磨损量增大。对含裂纹轨道电磁止裂机理进行分析,讨论了不同裂纹尖端张角大小对轨道电热特性的影响,论证了电磁热止裂技术对轨道自修复能力实际应用的可行性。研究结果发现,裂纹尖端区域的温升与张角有关,在裂纹深度和宽度一定的情况下,裂尖张角越大,温升越小。脉冲放电过程中,裂纹尖端明显钝化,裂尖张角曲率变大,有效避免了裂纹尖端应力集中,达到裂纹止裂目的。
杨琳[2](2018)在《带裂纹金属材料在强电热与机械载荷作用下的损伤研究》文中研究指明在电磁发射过程中,工作电流在兆安量级,局部电流密度可达109A/m2量级,瞬间产生巨大的焦耳热,热量积累导致材料温度急剧升高,甚至达到熔点。电枢受到洛伦兹力的驱动以及尾部的电磁压力,轨道也多次发射时也受到复杂循环的电磁力作用,因此电磁发射过程就是一个瞬态强电热与机械载荷的耦合作用过程。当电枢和轨道材料中含有裂纹缺陷时,强电热与机械载荷将联合引发裂纹扩展和材料熔化等损伤,严重影响发射效率和身管寿命。本文针对电磁发射过程中含裂纹材料的损伤问题开展实验和理论研究,主要的研究内容和结果如下:设计不同裂纹尺寸和电流载荷条件,开展铝合金材料在强电热载荷作用下的裂尖熔化实验,建立与实验相对应的理论模型和有限元模型,对比计算结果与实验结果发现,影响裂尖损伤行为的主要因素是温度,是否考虑材料电阻率随温度的变化显着影响计算结果。强电热载荷使得裂纹尖端区域材料内部原子的扩散及位错的移动加速,材料内部的温度梯度使得裂尖区域显微结构发生改变,通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)的观察,对裂纹尖端发生的微观组织改变进行研究分析。通过硬度测试和拉伸实验得到裂纹尖端微观硬度和材料力学强度的变化,获得了裂尖区域显微结构和宏观性能变化之间的影响规律。建立了带有单边裂纹的半无限大载流薄板结构在电热—机械载荷作用下的电场、温度场和应力场控制方程和边界条件,采用复变函数中保角映射和坐标变换的方法对方程进行求解。搭建了由高压脉冲电源和力学实验机构成的加载系统以及由罗氏线圈、超高速红外测温仪和高速摄影构成的测试系统,开展了瞬态强电热与机械载荷作用下带裂纹金属材料损伤实验,获得了裂纹尖端材料熔化和飞溅、裂纹张开和扩展行为的损伤演变过程。建立了电热—机械多物理场载荷作用下带裂纹金属材料的损伤行为仿真计算方法。采用间接方法求解耦合问题,将多物理场复杂载荷作用仿真分解为电热耦合、热-位移耦合、XFEM裂纹扩展和相变处理四个分析步,实现了对材料熔化及裂纹扩展行为的仿真模拟,并通过与实验的结果对比验证了仿真方法的有效性。
邓德伟,于静,刘倩倩,于涛,张洪潮[3](2016)在《裂纹止裂愈合技术发展现状及展望》文中研究说明裂纹是机械产品的主要失效形式之一,阻止宏观裂纹扩展或使微观裂纹愈合,不但可以确保机械产品的安全运行,还能够延长其使用寿命。综述了裂纹止裂愈合技术的国内外研究和发展现状及介绍了脉冲电流技术在材料制备加工中的应用,着重介绍了利用高强度脉冲电流瞬态能量输入进行裂纹止裂愈合的一种新途径。结合再制造产品的特点,提出脉冲电流裂纹止裂愈合在带有裂纹的零部件的再制造过程中的应用。依据近四十年来,裂纹止裂愈合研究方向的文献发表情况,以再制造为背景,提出裂纹止裂愈合技术的发展趋势和发展策略建议。
于静[4](2014)在《基于强脉冲电流金属材料裂纹止裂及愈合技术研究》文中研究表明再制造工程作为一项战略型新兴产业不仅能够节省资源、能源,保护环境,而且具有显着的经济效益。再制造毛坯损伤形式复杂多样,其中裂纹损伤所占比重很大,在以往的再制造过程中,无论什么形式的裂纹损伤一经被检测出来直接报废,因此,金属材料裂纹止裂与损伤愈合技术是机械装备再制造领域急需解决的关键问题之一,尤其对于含有裂纹损伤的高附加值机械装备(如工程机械、船舶、飞机、大型压缩机)的核心部件实施再制造时,首先要修复裂纹损伤才能保证后续再制造工艺的有效性。脉冲电流由于其自身的一些特性被应用于材料制备及物理机械性能改善领域。关于脉冲电流裂纹止裂、愈合技术.目前国内外缺少系统的理论分析和实验研究。本文围绕脉冲电流的绕流效应和焦耳热效应在裂纹止裂、愈合中的应用,从理论分析、实验研究和数值模拟三个角度开展研究工作。本文的主要研究内容和研究成果如下:(1)基于复变函数理论,建立脉冲电流裂纹止裂过程理论模型。根据自由边界处电流密度为零的边界条件,将带有贯穿椭圆形切口的无限大薄板中通入电流问题的求解过程划分为无椭圆孔和存在椭圆孔扰动两种状态的叠加,简化了裂纹边界条件处理过程。当椭圆孔短轴趋于零时,可以将其近似看作裂纹,电流密度、焦耳热源功率和热应力在裂纹尖端具有奇异性,仿照断裂力学中应力强度因子概念,引入强度因子的概念描述裂纹尖端附近区域电、热、热应力场,为设计实验方案和选择工艺参数提供理论基础。(2)基于脉冲功率技术,自行设计并搭建强脉冲电流放电装置HCPD-I。通过对电容器放电回路的分析,确定实验研究的工艺参数为电容量和电容充电电压;增加电容量能够提高回路电流密度和延长脉冲电流作用时间;增大电容充电电压只能够提高回路电流密度。(3)选用工业中应用广泛的AISI316L和压缩机转子叶轮材料Inconel625和FV520B为研究对象,通过实验研究材料种类、试样尺寸和工艺参数对裂纹尖端熔化区尺寸和微观组织的影响规律,探讨利用脉冲进行裂纹止裂的机理。脉冲电流处理过程,由于两裂纹面间距较大电流无法通过,电流在裂纹前端绕流集中,在焦耳热作用下,裂纹尖端局部温度升高甚至瞬间熔化,裂纹尖端曲率半径增大,改善了裂纹前端的应力集中状态。由于脉冲电流作用时间非常短暂,裂纹前端在快速加热和冷却作用下,熔化区周围局部组织发生固态相变,组织均匀细化。而远离裂纹尖端的基体电流密度相对较低,焦耳热作用不明显,表明脉冲电流具有选择作用,对无裂纹部位影响很小。(4)采用拉伸方式预制裂纹的尖端组织发生严重的塑性变形,沿着拉力轴线方向呈纤维状分布。以AISI316L材料为例探讨脉冲电流裂纹止裂同时,对裂纹尖端局部塑性变形区的恢复机理。利用扫描电镜和透射电镜分析脉冲电流处理前后裂纹尖端形貌、显微组织和位错形态的变化,研究结果表明,脉冲电流处理后,尖锐的裂纹尖端变为椭圆形熔孔,裂纹尖端曲率半径增大,降低了裂纹尖端的应力集中,并且裂纹前端局部发生再结晶,形成细小等轴晶粒,局部塑性变形组织发生恢复。(5)采用钻孔压缩法预制内部微裂纹,初步探索脉冲电流用于裂纹愈合的可行性。分析工艺参数和脉冲电流处理次数对裂纹愈合效果的作用规律,并从能量的角度探讨脉冲电流作用对微裂纹愈合的机理。脉冲电流处理过程,在绕流集中和焦耳热效应的作用下,裂纹周围形成压应力,使裂纹面间距变窄,裂纹周围原子在电流作用下向缺陷部位移动填充,将长裂纹分隔成断续短裂纹,短裂纹在愈合过程产生孔洞,孔洞尺寸缩小,数量减少,直至裂纹全部愈合。小工艺参数、多次处理更有利于延长裂纹愈合区域尺寸,提高愈合效率。(6)分析裂纹尖端形貌和微观组织对力学性能演变趋势的影响。纳米压痕硬度测量结果表明,脉冲电流处理后裂纹前端热影响区硬度高于基体。X射线残余应力分析结果表明,脉冲电流处理后裂纹前端产生了强大的压应力。脉冲电流处理后,AISI316L、 Inconel625和FV520B三种材料的抗拉强度均呈现不同程度的提高,而延伸率变化趋势各异,脉冲电流对塑性的影响与材料种类有关。研究工艺参数对拉伸性能和疲劳性能的作用规律,增大放电回路的电容量和电容充电电压均可以扩大裂纹尖端的熔化区面积,但裂纹尖端熔化区尺寸过大反而会降低其力学性能。通过建立熔化区尺寸与拉伸性能和疲劳性能关系曲线,确定本实验条件下裂纹止裂效果最佳的熔化区尺寸区间。含有拉伸裂纹的试样经过脉冲电流处理后,拉伸性能和疲劳性能均得到改善。尖锐的裂纹尖端变钝,降低了裂纹尖端的应力集中,尤其是裂纹前端局部塑性变形恢复,组织细化、位错密度增大是提高拉伸裂纹力学性能的主要原因。(7)基于电-热-结构耦合理论,应用ANSYS有限元分析软件直观展示脉冲电流处理过程电流在裂纹前端绕流集中和焦耳热释放现象。以AISI316L试样为例,按照实验过程进行建模、施加载荷和边界条件,模拟计算试样厚度、裂纹长度和工艺参数对裂纹前端熔化区尺寸的影响规律,并对比实验测量结果,两者误差小于12%;计算了脉冲电流处理过程中试样的应力场分布和残余应力应力场分布,模拟计算的残余应力场与实验测量结果数量级相同。
付宇明,郑丽娟,李艳芳,向龙[5](2014)在《电磁热止裂及其在焊接接头强化中的应用研究进展》文中研究指明从理论分析、数值模拟、实验研究三个方面综述了近年来国内外学者关于电磁热止裂及其在焊接接头强化应用研究方面的进展情况。利用ZL-2型超强脉冲放电装置对含有裂纹的焊接接头进行电磁热止裂,发现脉冲放电能够遏制焊接裂纹的快速扩展,修复焊接接头内部裂纹缺陷,提高接头的力学承载性能。最后对未来电磁热焊接接头止裂强化在工程上的应用前景作了展望。
张豪杰[6](2013)在《U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究》文中指出关于U71Mn钢轨焊接接头的电磁热止裂及强化,目前在国内外还缺少系统的理论和实验研究。本文正是以此为出发点,通过理论分析、数值模拟和实验对U71Mn钢轨焊接接头内部存在埋藏裂纹的阻止和焊趾的强化开展了研究工作,将电磁热技术应用到钢轨焊接领域。应用流体力学知识计算了电磁热止裂时焊趾处含半圆形表面裂纹的电流密度分布,由此求出电磁热止裂后焊趾处含半圆形表面裂纹的应力强度因子表达式,通过算例给出电流密度与应力强度因子关系曲线。利用ANSYS有限元软件模拟求解了U71Mn钢轨焊趾处含半圆形表面裂纹的脉冲放电前后应力强度因子。给出了含埋藏裂纹钢轨焊接接头通电瞬间温度场表达式;通过ANSYS有限元软件模拟了脉冲放电瞬时带有椭圆形裂纹的U71Mn钢轨焊接接头裂尖处的温度场和残余应力场;分析了含椭圆形埋藏裂纹的焊接接头受载荷时,焊缝内部裂纹裂尖处应力分布情况。通过ANSYS有限元软件模拟了U71Mn钢轨焊接焊趾处脉冲放电后的温度场分布,同时也分析了脉冲放电前后焊接接头受拉力时焊趾处的应力变化情况。使用TZ-2H型数字化超声波探伤仪对焊趾处进行无损检测试验,探测出缺陷的位置;依据声速和残余应力关系,测出脉冲放电前后焊趾的声程对比图,进一步得出焊趾中残余应力的变化情况。通过对带有单边裂纹的U71Mn钢轨材料试样的脉冲放电处理,对裂尖产生的白亮层组织进行了分析,对U71Mn钢轨材料试样的电弧手工焊接接头和氩弧焊焊接接头进行了电磁热强化的力学性能对比。本文对进一步研究钢轨焊接强化技术提供了参考,并通过理论计算、实验分析、数值模拟三方面验证了电磁热止裂应用到钢轨焊接领域的可行性。
周红梅[7](2012)在《含圆形埋藏裂纹金属构件电磁热止裂及强化研究》文中研究说明利用电磁热效应来遏制金属构件内部和表面裂纹的扩展是新颖而又行之有效的方法之一。关于全埋藏裂纹的电磁热止裂,目前在国内外还缺少系统的理论和实验研究。本文以此为出发点,从理论分析、数值模拟和实验研究三方面开展了研究工作,将电磁热技术应用到全埋藏裂纹金属构件止裂之中。对带有圆形埋藏裂纹的金属构件进行理论分析,推导放电前后埋藏圆形裂纹尖端的应变能密度函数,并通过算例给出带有全埋藏圆形裂纹的12CrMoV冷作模具钢圆柱状冲头放电前后应变能密度对比曲线。利用流体力学推导含埋藏斜裂纹电流密度理论公式并转化为含埋藏圆形裂纹电流密度分布,由此求出脉冲放电前后含埋藏圆形裂纹应力强度因子表达式,通过算例给出电流密度与应力强度因子关系曲线。利用ANSYS有限元软件模拟脉冲放电前后应力强度因子;对45钢放电瞬间温度场、热应力场进行数值计算;并将电磁强化技术应用到含孔洞缺陷的金属铸件中,推导放电瞬间温度场分布,模拟温度场、热应力场等。通过热压以及过盈配合等技术制造含埋藏裂纹的45钢构件;利用TZ-2H超声波无损检测探伤仪,探测构件中埋藏裂纹的具体位置;利用超声波对比法测试脉冲放电前后埋藏裂纹尖端处的残余应力变化情况;在ZL-2超强脉冲放电装置上,完成含全埋藏裂纹的构件电磁热止裂实验;通过显微镜观察埋藏裂纹尖端附近放电前后裂尖的宏观形貌;对构件进行拉伸、扭转性能测试,研究止裂前后构件的力学性能。本文为进一步研究全埋藏裂纹止裂技术提供参考,并通过理论计算、实验分析、数值模拟三方面验证电磁热应用到含埋藏裂纹构件的可行性和有效性。
刘禹[8](2009)在《带有半埋藏裂纹金属构件电磁热止裂及力学性能分析》文中研究说明裂纹是机械零件和工程构件中经常见到的,很多灾难性事故都是由表面裂纹或穿透裂纹扩展引起的,因此研究如何抑制金属材料结构中裂纹的扩展,具有重大的理论意义和实用价值。电磁热止裂技术是一种新颖的裂纹止裂及修复技术,利用电磁热效应遏制裂纹扩展的方法具有实施方便、收效迅速等明显的优越性。本文对带有空间半埋藏裂纹金属构件电磁热止裂技术进行了研究,结合理论分析、数值计算和实验分析开展工作,本文的研究内容如下:(1)采用复变函数方法,建立了空间环形裂纹电磁热效应止裂的理论分析模型,并以算例的形式给出了止裂瞬间的温度场。(2)采用电、热和机械场三场顺次耦合的有限元分析方法模拟了金属构件中电磁热裂纹止裂中电流—温度—应力的演变过程;首次使用MARC有限元软件计算了空间带有半埋藏裂纹金属构件通入脉冲电流瞬间的温度场和热应力场。(3)通过自制ZL-2超强脉冲电流放电装置,对带有半埋藏裂纹45钢金属构件和Cr12合金钢金属构件进行了在线电磁热止裂实验研究;在线电磁热半埋藏裂纹止裂实验研究中发现,在一定的拉伸外载荷作用下,止裂瞬间裂纹没有开裂;对止裂后裂尖附近组织进行了金相显微分析,发现了裂纹尖端周围强度、韧性和硬度均高于基体的白亮层微观组织结构,阐明了其遏制裂纹扩展的微观本质。(4)对止裂前后的金属构件进行了拉伸、冲击、扭转力学性能试验,研究了止裂前后构件力学性能的变化。理论计算、实验分析、数值模拟三方面的研究表明了利用电磁热效应能够实现金属构件中半埋藏裂纹止裂,所得结论可以为工程实际问题的解决提供指导。
康玮明[9](2009)在《金属构件电磁热裂纹止裂微观组织及残余应力研究》文中认为电磁热止裂是一个新兴的研究课题,通过在特定方向上向含有裂纹的导电体通入瞬间强脉冲电流的方法达到止裂的目的,该方法对一些工程问题具有现实适用性和有效性,因此备受关注。但对于该技术在国内外均缺少系统的研究。本文正是以上述为出发点,结合理论分析、实验研究、超声波检测对比实验和数值计算开展研究工作,所得结论可以为工程实际问题的解决提供指导。本文的研究内容如下:(1)采用复变函数方法,建立了金属构件电磁热效应止裂的理论分析模型,并以算例的形式给出裂尖附近热源功率和温度场。(2)通过自制ZL-2超强脉冲电流放电装置,对带有裂纹的金属构件进行了电磁热止裂的实验研究;通过金相显微镜和扫描电镜分析了裂纹尖端周围强度、韧性和硬度均高于基体的白亮层微观组织结构,阐明了其遏制裂纹扩展的微观本质;并首次使用WDW3100微机控制电子式万能试验机对试件进行止裂前后机械抗拉强度性能测试,研究其止裂后试件的力学性能。(3)首次把超声波检测技术应用于电磁热止裂技术,应用对比测试方法测试脉冲放电电磁热止裂前后裂纹尖端处的残余应力变化情况。(4)采用电、热和机械场三场顺次耦合的有限元分析方法模拟了金属构件中电磁热裂纹止裂的电流—温度—力的演变过程;具体计算了带有单边裂纹和空间裂纹的金属构件电磁热止裂的温度场和残余应力场,数值模拟分析结果与实验结果吻合。这样,通过理论计算、实验分析、数值模拟三方面验证了电磁热止裂技术的现实可行性,尤其对于铝合金电磁热裂纹止裂研究,为将该技术应用于航空领域进行了探索性研究。本文所研究讨论的电磁热止裂后其残余应力状态,使该技术从实验阶段到实际应用又向前迈进了一步。
郑丽娟[10](2007)在《金属构件中空间裂纹电磁热止裂技术的研究》文中研究表明在现代工业中,金属作为主要原材料被广泛应用于军事、航空、航天、船舶、车辆运输、机械制造等许多工程领域。金属材料构件在制造和使用过程中由于种种原因会出现裂纹,裂纹的扩展导致结构件还远没有达到材料的强度极限就发生断裂破坏,从而给实际生产和生活带来不可估量的损失。利用电磁场的热效应原理对带有裂纹的金属构件进行裂纹止裂,是延长其工作寿命、提高安全性、可靠性的一种新颖而行之有效的方法。关于电磁热裂纹止裂技术,目前国内外研究仅局限于平面问题,对空间问题的理论与实验研究仍属空白。本文正是以此为出发点,结合理论分析、数值模拟和实验三方面开展研究工作。研究内容概括为以下六个部分:(1)对带有圆型半埋藏裂纹的金属构件进行了脉冲放电瞬间温度场的理论分析:建立了理论分析模型,求得了电流通过裂纹尖端附近的电流密度函数,进而求得电磁热裂纹止裂时裂纹尖端附近温度场和应力场的解析式;建立了数值分析模型,利用Ansys有限元软件模拟了热电耦合过程,求得脉冲放电瞬间的温度场;理论分析与数值模拟的结果有很好的吻合。(2)对带有深埋椭圆型裂纹的金属构件脉冲放电瞬间的温度场进行了理论分析:利用电流绕流问题与流体力学中流体绕过障碍物问题的相似性,建立了理论分析模型,求得了电磁热裂纹止裂时裂纹前缘附近温度场的解析式。(3)建立了带有深埋椭圆型裂纹的金属构件进行脉冲放电瞬间的数值模拟分析模型:采用电—热—机械顺次瞬态耦合计算方法,得到非线性过程中瞬态温度场和热应力场的数值解;讨论了止裂中由于放电时间非常短暂,裂纹尖端温度梯度非常巨大,材料特征参数如比热、电阻率、热传导系数等均随温度发生变化而引起的高度非线性问题;模拟计算了理论分析的结果,在验证理论分析的基础上,扩大分析的内容,讨论了含有埋藏椭圆型斜裂纹的金属构件脉冲放电瞬间的温度场与裂纹面倾斜角度的关系,研究了多裂纹的绕流屏蔽效应和局部跨越止裂技术,同时模拟了电流绕流情况。(4)在自主研制的大型放电止裂装置ZL-2上实现了含空间裂纹金属构件的止裂实验研究。制备了含不同半埋藏裂纹(单个直裂纹、双直裂纹、单个斜裂纹)的多组标准拉伸试件;首先用数值模拟的方法确定了实验放电参数,制定出试验方案;`试验中研究了带有不同形式空间半埋藏裂纹的标准拉伸试件的止裂情况,证实了金属构件中空间裂纹电磁热止裂技术的有效性。(5)采用对接焊的方法制造了带有埋藏裂纹的金属构件,采用超声波无损探伤的方法确定了焊接结构焊缝中的全埋藏裂纹的位置和形态,对其进行了电磁热止裂实验研究。用脉冲放电的方法实现了焊接结构焊缝中空间埋藏裂纹的电磁热效应止裂,同时提高了焊接接头的强韧性,实现了焊缝处热影响区微观组织的细化、改善了焊接接头的内应力状态,并且不改变焊接结构基体的组织和性能。(6)对电磁热止裂后的拉伸试件进行了机械性能测试实验。在微机控制拉伸实验机上,对放电前后的试件进行拉伸实验研究,对比研究了其机械性能指标,并对拉断后的试件进行了宏微观断口分析,对放电止裂后裂纹尖端组织进行了微观组织分析,发现围绕裂纹尖端生成了强韧的白亮层组织,提高了止裂后试件的机械性能;采用SPM对电磁热裂纹止裂后的金属构件进行了纳米尺度下的力学性能测试。本文的研究工作表明:通过强脉冲放电的方法可以实现金属构件中空间半埋藏和埋藏裂纹的电磁热止裂,并且围绕裂纹尖端发生了有利于提高机械性能的组织变化。电磁热止裂技术将成为一项重要的、有发展前景的金属结构损伤修复技术。
二、带有曲线穿透裂纹载流薄板的温度场(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、带有曲线穿透裂纹载流薄板的温度场(论文提纲范文)
(1)温度场下电磁轨道炮枢轨接触分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 枢轨接触特性研究 |
1.2.2 枢轨间磨损仿真研究 |
1.2.3 电磁热止裂技术研究 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 电磁轨道炮的温度场与应力场仿真分析 |
2.1 引言 |
2.2 电磁轨道炮热源分析及仿真计算模型 |
2.2.1 枢轨间接触表面热源分析 |
2.2.2 枢轨仿真分析模型 |
2.3 轨道接触表面多物理场耦合仿真分析 |
2.3.1 有限元模型仿真条件设置 |
2.3.2 轨道接触区域温度场分析 |
2.3.3 轨道接触区域应力场分析 |
2.4 电枢接触表面多物理场耦合仿真分析 |
2.4.1 电枢接触表面温度场分析 |
2.4.2 电枢接触表面应力场分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于温度场下枢轨间磨损分析 |
3.1 引言 |
3.2 枢轨磨损机理及接触特性分析 |
3.2.1 基于ANSYS仿真的磨损计算模型 |
3.2.2 枢轨磨损仿真条件设置 |
3.2.3 枢轨磨损接触特性分析 |
3.3 枢轨接触面受温度影响下磨损分析 |
3.3.1 枢轨接触材料性质与温度的关系 |
3.3.2 温度作用下杨氏模量的变化对磨损的影响 |
3.3.3 温度作用下硬度的变化对磨损的影响 |
3.3.4 磨损仿真分析网格验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于电磁热对含裂纹轨道损伤自修复探索 |
4.1 引言 |
4.2 理想裂纹尖端放电止裂技术研究 |
4.2.1 电磁热止裂技术强化机理分析 |
4.2.2 垂直于轨道表面的裂纹尖端数值分析 |
4.2.3 平行于轨道表面的裂纹尖端数值分析 |
4.3 含不同裂纹模型的轨道电磁-热-应力分析 |
4.3.1 轨道表面裂纹模型仿真设计 |
4.3.2 横向裂纹尖端不同张角的对比分析 |
4.3.3 纵向裂纹尖端不同张角的对比分析 |
4.3.4 含裂纹轨道仿真计算结果网格验证 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)带裂纹金属材料在强电热与机械载荷作用下的损伤研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的研究意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 脉冲电流在金属中产生的效应 |
1.2.2 脉冲电流对金属材料的影响 |
1.2.3 脉冲电流处理在金属材料中的应用 |
1.2.4 电热—机械多物理场耦合分析 |
1.3 本论文的研究内容 |
第2章 强电热载荷作用下铝合金的裂尖熔化实验和仿真研究 |
2.1 前言 |
2.2 预制裂纹铝合金材料裂尖熔化的实验研究 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 加载装置 |
2.2.3 试样设计 |
2.2.4 实验结果 |
2.3 预制裂纹尖端电热场的理论分析 |
2.3.1 简化模型 |
2.3.2 比拟关系 |
2.3.3 电流密度强度因子 |
2.3.4 温度场分布 |
2.4 预制裂纹尖端电热场的仿真分析 |
2.4.1 ABAQUS有限元软件 |
2.4.2 模型及材料参数 |
2.4.3 载荷及边界条件 |
2.4.4 仿真计算结果 |
2.5 计算与实验结果对比 |
2.5.1 理论与仿真计算的对比 |
2.5.2 计算与实验结果的对比 |
2.5.3 仿真模型优化 |
2.6 本章小结 |
第3章 强电热载荷作用下铝合金裂尖显微结构及宏观性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 裂纹尖端显微组织观测 |
3.2.1 裂纹尖端显微组织观测 |
3.2.2 电子背散射衍射(EBSD)观测 |
3.2.3 能谱仪(EDS)观测 |
3.2.4 X射线衍射(XRD)观测 |
3.3 材料力学性能测试 |
3.3.1 微观硬度测试 |
3.3.2 拉伸性能测试 |
3.4 显微结构与力学性能关系 |
3.5 本章小结 |
第4章 瞬态电热与机械载荷作用下带裂纹材料损伤行为研究 |
4.1 前言 |
4.2 瞬态强电热与机械载荷作用下带单边裂纹材料的理论分析 |
4.2.1 电场分析 |
4.2.2 温度场分析 |
4.2.3 应力场分析 |
4.3 瞬态强电热与机械载荷作用实验平台的搭建 |
4.3.1 多物理场加载系统 |
4.3.2 测量及记录系统 |
4.3.3 试样设计及实验流程 |
4.4 铝合金材料的实验研究 |
4.4.1 单次脉冲加载实验 |
4.4.2 多次脉冲加载实验 |
4.5 紫铜T2材料的实验研究 |
4.5.1 多次脉冲加载对裂尖温度的影响 |
4.5.2 裂纹长度对裂尖温度的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 电热—机械多物理场耦合作用下裂纹损伤仿真研究 |
5.1 前言 |
5.2 ABAQUS断裂力学分析 |
5.2.1 debond和Cohesive技术 |
5.2.2 扩展有限元(XFEM)方法 |
5.3 电热—机械多物理场裂纹损伤仿真方法 |
5.4 多物理场裂纹损伤仿真 |
5.4.1 仿真模型及材料参数 |
5.4.2 仿真结果及分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
作者简介 |
(4)基于强脉冲电流金属材料裂纹止裂及愈合技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 裂纹止裂、愈合研究现状 |
1.2.1 裂纹止裂研究现状 |
1.2.2 裂纹愈合研究现状 |
1.3 脉冲电流对金属材料的影响及应用 |
1.3.1 脉冲电流在金属中产生的效应 |
1.3.2 脉冲电流在材料加工和使用中的应用 |
1.3.3 脉冲电流裂纹止裂、愈合机理 |
1.3.4 脉冲电流裂纹止裂、愈合研究现状 |
1.4 本文的研究意义与研究内容 |
1.4.1 研究意义与研究思路 |
1.4.2 研究内容 |
2 脉冲电流裂纹止裂的理论分析 |
2.1 前言 |
2.1.1 共形映射 |
2.1.2 柯西积分 |
2.1.3 平面热应力问题的函数法和复变函数表示 |
2.2 带有贯穿的椭圆形裂纹导电薄板裂纹止裂过程理论分析 |
2.2.1 裂纹尖端电场分析 |
2.2.2 裂纹尖端温度场分析 |
2.2.3 裂纹尖端应力场分析 |
2.3 裂纹尖端电、热、应力场强度分析 |
2.3.1 电流密度因子 |
2.3.2 热源功率强度因子 |
2.3.3 热流密度因子 |
2.3.4 热应力强度因子 |
2.4 算例分析 |
2.5 本章小结 |
3 脉冲电流裂纹止裂及愈合实验 |
3.1 实验材料 |
3.2 实验试样制备 |
3.2.1 裂纹止裂试样制备 |
3.2.2 裂纹愈合试样制备 |
3.2.3 力学性能实验试样制备 |
3.3 脉冲电流裂纹止裂、愈合实验 |
3.3.1 脉冲电流放电装置的研制 |
3.3.2 脉冲电流放电装置性能测试 |
3.3.3 脉冲电流裂纹止裂、愈合实验过程 |
3.4 试样形貌、组织、性能测试 |
3.4.1 形貌与显微组织观察 |
3.4.2 纳米压痕硬度测量 |
3.4.3 表面残余应力测量 |
3.4.4 拉伸性能测试 |
3.4.5 疲劳性能测试 |
3.5 实验技术路线 |
4 脉冲电流处理对裂纹尖端形貌和微观组织的影响 |
4.1 前言 |
4.2 脉冲电流裂纹止裂效果的影响因素 |
4.2.1 试样材料对裂纹止裂效果的影响 |
4.2.2 试样尺寸对裂纹止裂效果的影响 |
4.2.3 工艺参数对裂纹止裂效果的影响 |
4.3 脉冲电流处理对裂纹尖端微观组织的影响 |
4.3.1 脉冲电流处理后不同材质试样裂纹尖端的微观组织 |
4.3.2 电容作用对裂纹尖端微观组织的影响 |
4.3.3 电压作用对裂纹尖端微观组织的影响 |
4.4 脉冲电流处理对裂纹尖端塑性变形区的影响 |
4.4.1 未经脉冲电流处理的拉伸裂纹尖端形貌和微观组织 |
4.4.2 脉冲电流处理对拉伸裂纹形貌和微观组织的影响 |
4.5 脉冲电流作用下微裂纹的愈合 |
4.5.1 脉冲电流工艺参数对微裂纹愈合行为的影响 |
4.5.2 脉冲电流处理次数对微裂纹愈合行为的影响 |
4.5.3 脉冲电流微裂纹愈合机理探讨 |
4.6 本章小结 |
5 脉冲电流处理对力学性能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 脉冲电流处理对裂纹尖端纳米力学性能的影响 |
5.3 脉冲电流放电处理后裂纹尖端的残余应力 |
5.4 脉冲电流处理对拉伸性能的影响 |
5.4.1 脉冲电流处理对不同材质试样拉伸性能的影响 |
5.4.2 电容作用对试样拉伸性能的影响 |
5.4.3 电压作用对试样拉伸性能的影响 |
5.5 脉冲电流处理对疲劳性能的影响 |
5.5.1 脉冲电流处理对不同材质试样疲劳性能的影响 |
5.5.2 电容作用对试样疲劳性能的影响 |
5.5.3 电压作用对试样疲劳性能的影响 |
5.5.4 熔化区面积与力学性能关系讨论 |
5.6 脉冲电流处理对拉伸裂纹试样力学性能的影响 |
5.6.1 脉冲电流处理对拉伸裂纹试样拉伸性能的影响 |
5.6.2 脉冲电流处理对拉伸裂纹试样疲劳性能的影响 |
5.7 本章小结 |
6 脉冲电流裂纹止裂过程的数值模拟 |
6.1 前言 |
6.1.1 耦合场分析概述 |
6.1.2 有限元方程 |
6.2 模型建立与网格划分 |
6.2.1 建立计算模型 |
6.2.2 划分有限元网格 |
6.2.3 边界条件与初始条件 |
6.2.4 电-热耦合数值模拟所需要施加的载荷 |
6.3 脉冲电流放电止裂过程温度场数值模拟结果 |
6.3.1 ANSYS数值模拟的初步结果 |
6.3.2 不同尺寸试样的温度场模拟结果 |
6.3.3 不同脉冲电流工艺参数作用下温度场模拟结果 |
6.4 脉冲电流处理应力场的数值模拟 |
6.4.1 脉冲电流放电瞬间的应力场分析 |
6.4.2 脉冲电流处理后残余应力场分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)电磁热止裂及其在焊接接头强化中的应用研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 焊接接头电磁热止裂基本原理 |
2 焊接技术发展状况 |
3 电磁热止裂的研究状况 |
3.1 电磁热止裂理论研究 |
3.2 电磁热止裂数值模拟研究 |
3.3 电磁热止裂实验研究 |
4 实际应用 |
4.1 理论研究进展 |
4.2 数值模拟研究进展 |
4.3 实验研究进展 |
5 结论与展望 |
(6)U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 钢轨焊接接头电磁热止裂强化的基本原理 |
1.3 钢轨焊接接头电磁热强化研究状况 |
1.3.1 电磁热止裂技术理论研究现状 |
1.3.2 电磁热止裂技术实验研究状况 |
1.3.3 电磁热止裂技术数值分析研究状况 |
1.4 课题研究的内容 |
1.5 课题来源 |
第2章 含半圆形表面裂纹钢轨焊趾处的应力强度因子分析 |
2.1 引言 |
2.2 电流流动的复势函数 |
2.3 平面流动复势函数 |
2.4 焊址出半圆形表面裂纹的温度场分布 |
2.4.1 模型建立 |
2.4.2 点热源强度的确定 |
2.4.3 裂纹尖端温度场的确定 |
2.4.4 算例分析 |
2.5 焊趾处半圆形表面裂纹脉冲放电应力强度因子计算 |
2.5.1 裂纹尖端应力强度因子的确定 |
2.5.2 热应力强度因子的确定 |
2.5.3 机械载荷应力强度因子 |
2.5.4 综合载荷作用下应力强度因子 |
2.6 算例分析 |
2.7 焊趾处半圆形表面裂纹放电瞬间应力强度因子数值模拟 |
2.7.1 模型参数 |
2.7.2 网格划分和加载求解 |
2.7.3 温度场和电流密度分布 |
2.7.4 计算结果分析 |
2.8 本章小结 |
第3章 电磁热对含埋藏裂纹的 U71MN 钢轨焊接接头强化效果研究 |
3.1 引言 |
3.2 含埋藏裂纹 U71Mn 钢轨焊接接头通电瞬间温度场理论分析 |
3.2.1 分析模型的建立 |
3.2.2 问题的简化 |
3.2.3 电流密度的求解 |
3.2.4 温度场的分布 |
3.3 含埋藏裂纹 U71Mn 钢轨焊接接头放电瞬间应力场数值模拟 |
3.3.1 热物性参数的选取 |
3.3.2 单元网格的划分 |
3.3.3 考虑潜热的控制方程 |
3.3.4 电流密度的分布 |
3.3.5 温度场的分布 |
3.3.6 应力场的分布 |
3.4 算例分析 |
3.4.1 计算模型 |
3.4.2 计算步骤 |
3.4.3 计算结果及讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 电磁热对 U71MN 钢轨焊趾的强化效果研究 |
4.1 引言 |
4.2 U71Mn 钢轨焊接接头脉冲放电焊趾处温度场数值模拟 |
4.3 焊趾脉冲放电前后受拉效果的数值模拟 |
4.4 焊趾处欠缺的超声波无损检测 |
4.4.1 超声波探伤原理 |
4.4.2 实验设备及测量参数 |
4.4.3 焊接埋藏裂纹超声波无损探伤实验 |
4.5 超声波法测量焊趾处残余应力实验 |
4.5.1 超声波测量残余应力的原理 |
4.5.2 残余应力对比试验 |
4.5.3 实验结果及分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 U71MN 焊接接头电磁热强化的力学性能测试 |
5.1 引言 |
5.2 U71Mn 钢轨材料电磁热裂纹强化实验简介 |
5.2.1 电磁热止裂的实验原理 |
5.2.2 电磁热止裂的实验装置 |
5.2.3 ZL-2 电磁热止裂实验设备的电路系统 |
5.3 带有单边裂纹的 U71Mn 钢轨材料电磁热裂纹强化实验 |
5.3.1 试件的制备 |
5.3.2 电磁热止裂实验现象 |
5.3.3 试件止裂前后裂尖硬度对比 |
5.3.4 实验结果分析 |
5.4 U71Mn 焊接接头电磁热强化的力学性能测试 |
5.4.1 焊条手工电弧焊和自动氩弧焊的特点对比 |
5.4.2 试件制备与处理 |
5.4.3 试件的拉伸性能测试 |
5.4.4 试件的冲击性能测试 |
5.4.5 弯曲性能测试 |
5.4.6 结果讨论与分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(7)含圆形埋藏裂纹金属构件电磁热止裂及强化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 电磁热止裂基本原理 |
1.3 电磁热效应裂纹止裂技术发展概况及研究现状 |
1.3.1 理论研究现状 |
1.3.2 数值模拟研究现状 |
1.3.3 实验研究现状 |
1.4 课题的来源 |
1.5 课题的主要内容 |
第2章 含圆形埋藏裂纹构件应变能密度分析 |
2.1 引言 |
2.2 应变能密度基本理论 |
2.3 热力学基本理论 |
2.3.1 热传导微分方程 |
2.3.2 热弹性理论 |
2.4 问题的提出 |
2.5 仅在外载荷拉应力作用下应变能密度函数 |
2.5.1 圆形裂纹面上作用均匀法向拉应力的应变能密度 |
2.5.2 无裂纹的金属构件,在无穷远处受拉应力的应变能密度 |
2.6 脉冲放电瞬间应变能密度 |
2.6.1 脉冲放电瞬间温度场 |
2.6.2 脉冲放电瞬间热应力场 |
2.7 应变能密度结果分析 |
2.8 算例分析 |
2.9 本章小结 |
第3章 含圆形埋藏裂纹金属构件应力强度因子分析 |
3.1 引言 |
3.2 电流流动的复势函数 |
3.3 流体力学中平面流动复势函数 |
3.4 含埋藏斜裂纹金属构件温度场分布 |
3.4.1 模型建立 |
3.4.2 点热源强度的确定 |
3.4.3 裂纹尖端温度场的确定 |
3.4.4 算例分析 |
3.5 含埋藏圆形裂纹金属构件电流密度分布 |
3.6 空间裂纹止裂应力强度因子分析 |
3.6.1 裂纹尖端应力强度因子的确定 |
3.6.2 热应力强度因子的确定 |
3.6.3 机械载荷应力强度因子 |
3.6.4 综合载荷作用下应力强度因子 |
3.7 算例分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 含圆形埋藏裂纹构件脉冲放电数值分析 |
4.1 引言 |
4.2 研究问题的处理 |
4.3 含埋藏圆形裂纹构件放电瞬间应力强度因子数值模拟 |
4.3.1 应力强度因子有限元分析过程与方法 |
4.3.2 模型参数 |
4.3.3 网格划分和加载求解 |
4.3.4 计算结果分析 |
4.4 含圆形埋藏裂纹金属构件放电瞬间温度场数值模拟 |
4.4.1 电磁热止裂温度场模拟步骤 |
4.4.2 电磁热止裂应力场模拟步骤 |
4.4.3 材料的物理性能 |
4.4.4 有限元模型 |
4.4.5 温度场和电流密度分布 |
4.4.6 热应力场分布 |
4.5 含孔洞缺陷铸件电磁热强化效果数值模拟 |
4.5.1 温度场计算 |
4.5.2 模型建立 |
4.5.3 绕流现象 |
4.5.4 应力分布 |
4.5.5 应力集中 |
4.6 本章小结 |
第5章 含埋藏裂纹金属构件电磁热止裂实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 电磁热止裂的实验原理及装置 |
5.2.1 电磁热止裂的实验原理 |
5.2.2 电磁热止裂的实验装置 |
5.2.3 ZL-2 电磁热止裂实验的电路系统 |
5.3 45 钢圆柱形金属构件电磁热止裂实验 |
5.3.1 试件的制备 |
5.3.2 电磁热止裂实验及现象 |
5.4 埋藏裂纹超声波探伤实验 |
5.4.1 超声波探伤设备及原理 |
5.4.2 超声波探伤结果 |
5.5 超声波法测量残余应力实验 |
5.5.1 超声波测量残余应力原理 |
5.5.2 超声波测量残余应力实验过程 |
5.5.3 超声波实验结果及分析 |
5.6 裂纹尖端形貌 |
5.6.1 实验现象 |
5.6.2 实验结果讨论 |
5.7 力学性能分析 |
5.7.1 拉伸性能测试 |
5.7.2 扭转性能测试 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)带有半埋藏裂纹金属构件电磁热止裂及力学性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及其理论与实际意义 |
1.2 电热止裂的基本原理 |
1.3 电磁热止裂技术的发展概况及研究现状 |
1.3.1 理论研究状况 |
1.3.2 实验研究状况 |
1.4 电磁热效应的数值模拟研究进展 |
1.5 本文的研究内容 |
1.6 课题来源 |
第2章 带有环形半埋藏裂纹金属构件的电磁热止裂的理论分析 |
2.1 引言 |
2.2 复变函数的基本概念和定理 |
2.2.1 Cauchy 积分公式 |
2.2.2 高阶导数公式 |
2.2.3 Schwardz-Christoffel 变换 |
2.3 数学基本方程 |
2.3.1 柯西积分 |
2.3.2 柯西积分的边界值 |
2.3.3 柯西积分的导数 |
2.3.4 计算柯西积分的初等公式 |
2.4 热应力的复变函数表示 |
2.5 共形映射 |
2.5.1 共形映射的几何意义 |
2.5.2 矢量的变换 |
2.6 理论分析模型的建立 |
2.6.1 问题的提出 |
2.6.2 问题的转换 |
2.6.3 共形映射 |
2.7 热源功率的计算 |
2.8 温度场的求解 |
2.8.1 脉冲电流作用下的温度场 |
2.8.2 T_0 ( x,y)的求解 |
2.8.3 T_* (x,y)的求解 |
2.9 应力场的求解 |
2.9.1 复变函数表示的应力基本方程 |
2.9.2 应力边界条件 |
2.9.3 应力场的计算 |
2.9.4 无外载荷情况 |
2.10 应力转换关系 |
2.11 算例分析 |
2.12 本章小结 |
第3章 含空间半埋藏裂纹金属构件电磁热止裂的数值模拟研究 |
3.1 引言 |
3.2 热-电-应力三场耦合的分析方法 |
3.2.1 温度场的热-电耦合分析方法 |
3.2.2 热应力场的热-应力耦合分析方法 |
3.3 基本方程 |
3.3.1 电传导方程 |
3.3.2 热传导方程 |
3.3.3 瞬态温度场的有限元分析 |
3.3.4 热应力的有限元分析 |
3.4 MARC 有限元软件实施热传导分析的步骤 |
3.5 MARC 有限元软件实施热应力分析的步骤 |
3.6 算例分析 |
3.6.1 Cr12 合金钢半埋藏单裂纹止裂温度场的数值模拟 |
3.6.2 Cr12 合金钢半埋藏单裂纹止裂热应力场的数值模拟 |
3.6.3 Cr12 钢空间半埋藏环形裂纹止裂的数值模拟 |
3.6.4 Cr12 钢半埋藏平行双裂纹止裂的数值模拟 |
3.7 本章小结 |
第4章 带有空间半埋藏裂纹金属构件电磁热在线止裂实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 电磁热效应的在线止裂实验 |
4.2.1 电磁热效应裂纹在线止裂的实验原理 |
4.2.2 电磁热效应裂纹在线止裂的实验装置 |
4.2.3 ZL-2 在线止裂实验的电路系统 |
4.2.4 ZL-2 在线止裂实验装卡装置 |
4.2.5 在线加载装置 |
4.2.6 试件的制作 |
4.3 在线止裂实验结果及其分析 |
4.3.1 45 钢电磁热止裂实验 |
4.3.2 Cr12 合金钢电磁热止裂实验 |
4.3.3 45 钢放电后裂尖处的金相组织分析 |
4.3.4 在线止裂处的电镜分析 |
4.3.5 裂纹尖端处压应力的形成 |
4.4 本章小结 |
第5章 电磁热止裂前后金属构件力学性能分析 |
5.1 引言 |
5.2 拉伸性能测试 |
5.2.1 45 钢拉伸实验及结果分析 |
5.2.2 Cr12 合金钢拉伸实验及其结果分析 |
5.3 冲击性能测试 |
5.4 扭转性能测试 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)金属构件电磁热裂纹止裂微观组织及残余应力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及来源 |
1.2 电磁热效应裂纹止裂原理 |
1.3 电磁热止裂技术国内外研究状况 |
1.3.1 理论研究状况 |
1.3.2 实验研究状况 |
1.3.3 电磁热裂纹止裂技术研究近况及发展状况 |
1.4 课题研究意义 |
1.5 本文的研究内容 |
第2章 通电瞬间温度场的复变函数解 |
2.1 引言 |
2.2 复变函数概念定理 |
2.2.1 Cauchy 积分公式 |
2.2.2 高阶导数公式 |
2.2.3 共形映射的概念及基本性质 |
2.2.4 Schwardz-Christoffel 变换 |
2.3 通电瞬间温度场的复变函数解 |
2.3.1 理论模型 |
2.3.2 通电瞬间裂纹尖端电流场的确定 |
2.3.3 裂纹尖端的热源功率密度的确定 |
2.3.4 裂纹尖端的温度场的确定 |
2.4 算例分析 |
2.4.1 问题的提出 |
2.4.2 计算结果及分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 金属构件电磁热止裂的实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 电磁热效应裂纹止裂的实验原理、装置 |
3.2.1 电磁热效应裂纹止裂的实验原理 |
3.2.2 电磁热裂纹止裂实验装置 |
3.3 40CrNiMo 金属构件电磁热止裂实验研究 |
3.3.1 试件的制备 |
3.3.2 实验过程及现象 |
3.3.3 金相组织分析 |
3.3.4 断口分析 |
3.3.5 实验结果 |
3.4 2A12 金属构件电磁热止裂实验研究 |
3.4.1 试件的制备 |
3.4.2 在线止裂卡具设计 |
3.4.3 在线止裂试验 |
3.4.4 实验现象 |
3.4.5 止裂前后的力学性能测试 |
3.4.6 放电后裂尖处组织的显微分析 |
3.4.7 微观断口分析 |
3.4.8 实验结果讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 电磁热止裂前后金属构件残余应力超声波测试 |
4.1 引言 |
4.2 超声检测技术应用及其发展概况 |
4.2.1 超声检测技术的地位和作用 |
4.2.2 超声检测技术应用领域 |
4.2.3 超声检测技术的发展趋势 |
4.3 超声波法测量残余应力的原理 |
4.4 声速与应力变化关系 |
4.5 残余应力对比测试实验 |
4.5.1 实验设备及参数 |
4.5.2 实验步骤 |
4.5.3 实验结果分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 金属构件电磁热止裂残余应力的数值计算研究 |
5.1 引言 |
5.2 多物理场效应的简化 |
5.3 多场耦合的实现 |
5.4 ANSYS 分析概述 |
5.5 脉冲放电电磁热止裂模拟计算引入的基本方程 |
5.5.1 热—电与热传导方程 |
5.5.2 对流换热方程 |
5.5.3 应力方程 |
5.6 脉冲放电电磁热止裂温度场的模拟计算 |
5.6.1 前处理 |
5.6.2 载荷施加和求解 |
5.7 脉冲放电电磁热止裂应力场的模拟计算 |
5.7.1 脉冲放电电磁热止裂应力场的计算方法 |
5.7.2 定义边界条件和施加载荷 |
5.7.3 后处理 |
5.8 带有平面裂纹的金属构件电磁热止裂数值模拟研究 |
5.8.1 放电瞬间裂尖附近的温度场 |
5.8.2 脉冲放电止裂后裂尖附近的温度场分布 |
5.8.3 脉冲放电止裂后裂尖附近的残余应力场分布 |
5.8.4 结果分析 |
5.9 带有空间裂纹的金属构件电磁热止裂数值模拟研究 |
5.9.1 分析过程 |
5.9.2 结果分析 |
5.10 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)金属构件中空间裂纹电磁热止裂技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 电磁热止裂技术国内外研究状况 |
1.2.1 理论研究状况 |
1.2.2 实验研究状况 |
1.2.3 数值模拟研究状况 |
1.3 目前存在的问题及本文研究的内容 |
1.3.1 目前存在的问题 |
1.3.2 本文的研究内容 |
1.4 课题研究理论与实践意义 |
1.5 课题来源 |
第2章 电磁热止裂分析的复变函数方法 |
2.1 引言 |
2.2 柯西积分 |
2.2.1 柯西积分的边界值 |
2.2.2 柯西积分的导数 |
2.2.3 计算柯西积分的初等公式 |
2.3 边值问题化归黎曼问题的解法 |
2.4 热应力的复变函数表示 |
2.4.1 双调和函数、位移及应力的复数表示 |
2.4.2 半平面上的基本公式 |
2.4.3 边界条件的复数表示 |
2.5 保角变换 |
2.5.1 保角变换的几何意义 |
2.5.2 矢量的变换 |
2.5.3 张量的变换 |
2.6 本章小结 |
第3章 含空间裂纹的金属构件电磁热止裂的理论分析 |
3.1 引言 |
3.2 带有圆形半埋藏裂纹金属构件放电瞬间的理论分析 |
3.2.1 理论分析模型 |
3.2.2 问题的转换 |
3.2.3 温度场的求解 |
3.2.4 应力场的分析 |
3.2.5 应力场的求解 |
3.2.6 算例分析 |
3.3 含埋藏椭圆型裂纹的金属构件止裂瞬间的温度场分析 |
3.3.1 问题的提出 |
3.3.2 电流密度的求解 |
3.3.3 电过程筒内温度分布 |
3.4 本章小结 |
第4章 含空间裂纹的金属构件电磁热止裂的数值模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 热-电-应力三场耦合分析方法 |
4.3 引入的基本方程式 |
4.3.1 电传导方程 |
4.3.2 热传导方程 |
4.3.3 热应力方程 |
4.3.4 有限元分析方程 |
4.4 带有圆形半埋藏裂纹金属构件放电瞬间的温度场分析 |
4.4.1 计算模型 |
4.4.2 有限元模型建立 |
4.4.3 计算结果和分析 |
4.5 含埋藏椭圆型裂纹的金属构件脉冲放电瞬间的耦合场分析 |
4.5.1 数值模拟模型的建立 |
4.5.2 有限单元网格的划分 |
4.5.3 数值模拟结果及其讨论 |
4.6 金属构件内埋藏斜裂纹脉冲放电止裂的数值模拟 |
4.6.1 分析模型 |
4.6.2 数值模拟结果 |
4.6.3 对数值模拟结果的分析 |
4.7 多裂纹的绕流屏蔽效应与跨越止裂研究 |
4.7.1 分析模型 |
4.7.2 模拟结果分析 |
4.7.3 跨越止裂分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 金属构件中半埋藏空间裂纹电磁热止裂实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 电磁热裂纹止裂实验原理 |
5.3 电磁热裂纹止裂实验装置 |
5.3.1 直流充电装置 |
5.3.2 主放电回路 |
5.3.3 触发控制回路 |
5.3.4 测量回路 |
5.3.5 ZL-2 装置的主要性能参数 |
5.4 具有空间裂纹的45#钢拉伸试件止裂的实验研究 |
5.4.1 试件的制备 |
5.4.2 止裂工艺参数的确定 |
5.4.3 放电止裂实验 |
5.4.4 实验结果 |
5.5 具有空间裂纹的 Cr12 拉伸试件止裂的实验研究 |
5.5.1 试件的制备 |
5.5.2 裂纹尖端附近的温度场、热应力场 |
5.5.3 Cr12 试件放电后裂尖处的金相组织分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 半埋藏空间裂纹电磁热止裂后力学性能实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验原理 |
6.3 拉伸实验装置 |
6.4 45#钢试件的拉伸试验与分析 |
6.4.1 带有单个半埋藏裂纹试件的拉伸试验与结果分析 |
6.4.2 带有半埋藏双裂纹和斜裂纹试件的拉伸试验与分析 |
6.4.3 45#试件宏观断口分析 |
6.5 Cr12 钢试件的拉伸试验与分析 |
6.5.1 含半埋藏共线双裂纹 Cr12 试件拉伸试验及结果分析 |
6.5.2 Cr12 试件宏微观断口分析 |
6.6 脉冲放电止裂后裂尖处纳米尺度下的力学性能测试 |
6.6.1 SPM 工作原理 |
6.6.2 试件制备 |
6.6.3 测试点的选取 |
6.6.4 压痕实验 |
6.6.5 实验数据采集及处理 |
6.6.6 裂尖处纳米力学性能 |
6.7 GCr15 凹模半埋藏裂纹止裂时的超高速冲击淬火 |
6.7.1 脉冲放电裂纹止裂实验 |
6.7.2 止裂后裂尖形貌 |
6.7.3 止裂中的超高速冲击淬火 |
6.8 本章小结 |
第7章 空间埋藏裂纹止裂及力学性能测试的实验研究 |
7.1 引言 |
7.2 试件的制备 |
7.3 埋藏裂纹超声波无损检测实验 |
7.3.1 超声波探伤原理 |
7.3.2 超声波探伤仪主要技术参数 |
7.3.3 焊接结构焊缝裂纹超声波无损检测 |
7.4 脉冲放电止裂实验 |
7.5 力学性能测试 |
7.5.1 拉伸实验 |
7.5.2 拉伸试验结果分析 |
7.6 断口分析 |
7.7 电磁热强化后焊缝裂尖处微观组织分析 |
7.7.1 白亮层的形成及微观机理 |
7.7.2 白亮层的成分 |
7.7.3 白亮层的硬度 |
7.7.4 止裂的微观机理 |
7.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、带有曲线穿透裂纹载流薄板的温度场(论文参考文献)
- [1]温度场下电磁轨道炮枢轨接触分析[D]. 卢铜钢. 燕山大学, 2020(01)
- [2]带裂纹金属材料在强电热与机械载荷作用下的损伤研究[D]. 杨琳. 北京理工大学, 2018(07)
- [3]裂纹止裂愈合技术发展现状及展望[J]. 邓德伟,于静,刘倩倩,于涛,张洪潮. 机械工程学报, 2016(07)
- [4]基于强脉冲电流金属材料裂纹止裂及愈合技术研究[D]. 于静. 大连理工大学, 2014(07)
- [5]电磁热止裂及其在焊接接头强化中的应用研究进展[J]. 付宇明,郑丽娟,李艳芳,向龙. 中国机械工程, 2014(13)
- [6]U71Mn钢轨焊接接头电磁热强化研究[D]. 张豪杰. 燕山大学, 2013(02)
- [7]含圆形埋藏裂纹金属构件电磁热止裂及强化研究[D]. 周红梅. 燕山大学, 2012(08)
- [8]带有半埋藏裂纹金属构件电磁热止裂及力学性能分析[D]. 刘禹. 燕山大学, 2009(07)
- [9]金属构件电磁热裂纹止裂微观组织及残余应力研究[D]. 康玮明. 燕山大学, 2009(07)
- [10]金属构件中空间裂纹电磁热止裂技术的研究[D]. 郑丽娟. 燕山大学, 2007(04)