本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及斷裂力學(xué)的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文在總結(jié)分析了回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和斷裂力學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，首先對承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)體強(qiáng)度進(jìn)行了有限元分析�？紤]到回轉(zhuǎn)體形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸較大，忽略筒體和底座的螺紋連接，建立其軸對稱模型進(jìn)行分析。然后基于圣維南原理，分別建立等距直螺紋和考慮螺紋升角的螺旋線螺紋的三維有限元子模型，以整體軸對稱模型切割邊界計算位移值作為子模型的邊界條件，考慮材料非線性及接觸非線性，對兩種螺紋子模型的應(yīng)力分布進(jìn)行計算，并對兩種子模型結(jié)果進(jìn)行比較分析。得到了回轉(zhuǎn)體螺紋連接處較為準(zhǔn)確的應(yīng)力分布情況。 其次是最大氣體壓力下回轉(zhuǎn)體強(qiáng)度的分析，重點分析螺紋強(qiáng)度�；剞D(zhuǎn)體在膛筒內(nèi)運動時，，受到各種載荷的作用，其各零件會發(fā)生不同程度的變形，這些變形可能會影響回轉(zhuǎn)體在膛筒內(nèi)正確的運動，或使回轉(zhuǎn)體運動受阻。建立不考慮螺紋連接的軸對稱整體有限元模型，通過慣性釋放方法計算出此時加速度，之后對整體模型進(jìn)行計算。再建立等距直螺紋和螺旋線螺紋兩種有限元子模型并進(jìn)行計算，得到較真實的回轉(zhuǎn)體螺紋應(yīng)力結(jié)果，并對結(jié)果進(jìn)行對比分析，為提高回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提供了理論依據(jù)。 再次是對回轉(zhuǎn)體擠進(jìn)過程的數(shù)值模擬方法探討。用ANSYS/LS-DYNA軟件模擬回轉(zhuǎn)體擠進(jìn)膛筒的過程。用ALE算法對有限元計算過程進(jìn)行控制，采用考慮應(yīng)變率影響的塑性隨動材料模型，用強(qiáng)制位移代替載荷模擬回轉(zhuǎn)體運動。該方法可以廣泛應(yīng)用于實際結(jié)構(gòu)中擠進(jìn)過程的數(shù)值模擬，為結(jié)構(gòu)擠進(jìn)過程的研究提供了參考技術(shù)方法。 最后是針對內(nèi)壓試驗時回轉(zhuǎn)體筒體斷裂現(xiàn)象的有限元分析。建立含裂紋的回轉(zhuǎn)體二維有限元模型，在靜力學(xué)分析基礎(chǔ)上，計算出了應(yīng)力強(qiáng)度因子值，并研究了裂紋深度、裂紋長度、內(nèi)壓等因素對應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響情況，擬合出了應(yīng)力強(qiáng)度因子與內(nèi)壓的關(guān)系方程，通過此方程可以計算出臨界內(nèi)壓值。
【關(guān)鍵詞】：有限元 螺紋強(qiáng)度 數(shù)值模擬 彈塑性力學(xué) 斷裂力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH131.3;O346.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國內(nèi)外螺紋強(qiáng)度研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)外子模型方法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 國內(nèi)外斷裂力學(xué)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 國內(nèi)外回轉(zhuǎn)體強(qiáng)度研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文研究內(nèi)容17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第2章 內(nèi)壓下回轉(zhuǎn)體螺紋子模型的強(qiáng)度分析19-39
• 2.1 軸對稱結(jié)構(gòu)有限元分析19-25
• 2.1.1 幾何模型結(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.2 單元選擇與網(wǎng)格劃分20-21
• 2.1.3 材料模型21-23
• 2.1.4 邊界條件23
• 2.1.5 接觸定義23
• 2.1.6 結(jié)果分析23-25
• 2.2 螺紋子模型有限元分析25-32
• 2.2.1 子模型法26
• 2.2.2 切割邊界選擇26-27
• 2.2.3 螺紋模型建立27-29
• 2.2.4 有限元子模型建立29-30
• 2.2.5 位移邊界條件30-32
• 2.3 結(jié)果分析與比較32-38
• 2.3.1 驗證切割邊界32-33
• 2.3.2 等距直螺紋等效應(yīng)力33-35
• 2.3.3 螺旋線螺紋等效應(yīng)力35-37
• 2.3.4 螺紋應(yīng)力結(jié)果比較37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 最大氣體壓力下回轉(zhuǎn)體螺紋強(qiáng)度有限元分析39-54
• 3.1 軸對稱結(jié)構(gòu)有限元分析39-45
• 3.1.1 實體結(jié)構(gòu)模型39-40
• 3.1.2 有限元模型建立40-41
• 3.1.3 材料模型41-42
• 3.1.4 外載荷分析42-43
• 3.1.5 位移約束43-44
• 3.1.6 接觸定義44
• 3.1.7 結(jié)果分析44-45
• 3.2 螺紋子模型有限元分析45-48
• 3.2.1 幾何模型建立45-46
• 3.2.2 有限元模型建立46-47
• 3.2.3 位移邊界條件47-48
• 3.3 螺紋子模型結(jié)果分析48-53
• 3.3.1 驗證切割邊界48-49
• 3.3.2 等距直螺紋等效應(yīng)力49-51
• 3.3.3 螺旋線螺紋等效應(yīng)力51-53
• 3.3.4 不同子模型的結(jié)果比較53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 回轉(zhuǎn)體擠進(jìn)過程數(shù)值模擬方法探討54-71
• 4.1 ALE 方法基本控制方程54-56
• 4.2 擠進(jìn)過程的數(shù)值模擬56-62
• 4.2.1 幾何模型建立57
• 4.2.2 單元選擇與網(wǎng)格劃分57-59
• 4.2.3 材料模型59
• 4.2.4 材料失效或破壞59-60
• 4.2.5 接觸定義60-61
• 4.2.6 約束與載荷61
• 4.2.7 沙漏控制61-62
• 4.3 結(jié)果探討分析62-70
• 4.3.1 導(dǎo)環(huán)變形及應(yīng)力情況62-64
• 4.3.2 等效應(yīng)力隨時間變化情況64-65
• 4.3.3 等效塑性應(yīng)變隨時間變化情況65-66
• 4.3.4 影響回轉(zhuǎn)體擠進(jìn)變形的因素探討66-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第5章 含裂紋回轉(zhuǎn)體的有限元分析71-83
• 5.1 斷口分析71-72
• 5.2 斷裂現(xiàn)象有限元模擬72-76
• 5.2.1 斷裂模式的選擇72-73
• 5.2.2 斷裂參數(shù)的選擇73
• 5.2.3 幾何模型建立與簡化73-74
• 5.2.4 有限元模型建立74-75
• 5.2.5 邊界條件75-76
• 5.2.6 接觸定義76
• 5.3 結(jié)果分析76-82
• 5.3.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子斷裂準(zhǔn)則76
• 5.3.2 臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子 KIC的確定76-77
• 5.3.3 計算應(yīng)力強(qiáng)度因子 KI77-78
• 5.3.4 影響應(yīng)力強(qiáng)度因子的因素78-82
• 5.4 本章小結(jié)82-83
• 結(jié)論83-85
• 參考文獻(xiàn)85-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果90-91
• 致謝91-92

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及斷裂力學(xué)的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：394130