一、非线性疲劳损伤累积理论研究（论文文献综述）
张伟[1]（2021）在《“感算共融”服役机械设备疲劳寿命监测研究》文中研究指明随着社会生产力的不断进步,机械设备正朝着大型化、系统化、高速化方向发展,其结构组成与工作环境的复杂性也不断提高,重载、强振等因素使得机械设备在工作时关键薄弱部位的疲劳失效问题层出不穷,严重威胁着机械设备的安全运行和工作人员的生命健康。针对机械设备服役时的疲劳老化状况,为防止大规模安全事故的发生,在役结构的疲劳损伤监测预警亟待解决。然而较为完善的疲劳寿命监测技术涉及多学科领域交叉,存在载荷信号难监测、在线数据难处理、损伤状态难评估等问题。为此,论文从服役结构疲劳寿命分析理论及数据驱动的载荷谱预测技术入手,围绕设备实际工作场景,结合先进传感及大数据分析等数字化技术,探索具备载荷实时感知、损伤在线监控、寿命精确评估、风险动态预警的平台化、集成化、场景化在役设备疲劳寿命监测预警技术。论文主要工作如下:（1）疲劳载荷谱超前自适应预测模型:针对设备服役期间载荷高度的复杂性和时变性、以及在线监测数据的稀疏问题,通过对应变时程降噪、雨流计数等处理得到循环载荷谱,采用区间划分、K-S检验及核密度估计将连续载荷谱的预测转化为离散点的时间序列预测,通过NAR神经网络结合粒子群算法及蒙特卡罗法预测结构的未来载荷谱。（2）高低周混合载荷下疲劳寿命预测模型:针对设备服役期间的高低周混合应力问题,本文基于Manson-Halford二级加载模型,引入修正因子,建立多级载荷下结构疲劳寿命预测模型,为后文智能监测系统搭建和原位监测传感器开发提供理论基础。（3）服役结构疲劳寿命智能监测预警系统设计:针对实时损伤监测需求,设计一款四通道应变采集板,并基于疲劳载荷谱预测模型、疲劳寿命预测模型,综合考虑实时应变采集、材料模型参数设置、载荷统计分析、剩余寿命预测及风险动态预警等,利用Labview和Matlab联合搭建一套人机交互的在役结构疲劳寿命智能监测预警系统。（4）“感算存一体化”疲劳寿命原位监测预警传感器设计:为降低监测的信号依赖性,降低布设成本,融合控制传输、应变采集、信号处理及寿命评估等多个子单元,基于嵌入式系统开发结构薄弱部位的原位监测设备,实现结构疲劳寿命原位监测预警。（5）智能传感系统及理论模型的验证:为验证智能传感系统长期稳定监测的可行性,本文利用标准样件的多级块谱试验,对在线系统和原位传感器的监测功能及长期监测的稳定性分别进行了验证;另外,为验证载荷谱超前自适应预测算法,通过某工程TBM刀盘实测载荷数据与模型预测数据进行对比,验证了本文算法的有效性和必要性。
李照广[2]（2020）在《铁路桥梁减震榫和榫形防落梁装置的低周疲劳研究》文中认为近年来,随着我国铁路建设的快速发展,铁路桥梁的减隔震技术受到重视,。其中基于位移耗能的减震榫和榫形防落梁装置已成为铁路梁式桥的有效减隔震措施之一。目前,减震榫和榫形防落梁装置已成功且大量应用于高速铁路桥梁的减隔震设计与建设中,展现出良好的经济价值和广阔的发展前景。本文针对基于位移耗能的减震榫和榫形防落梁装置在低周疲劳寿命预测、损伤累积和低周疲劳性能等方面存在的研究不足,开展了相应的理论和试验研究。首先,提出了有效能量法和临界面能量组合法两种减震榫低周疲劳寿命的预测方法;之后基于已有的非线性损伤累积理论,对减震榫的低周疲劳损伤累积方法进行了研究;最后,对应用于连续梁桥的榫形防落梁装置开展了相应地低周疲劳性能试验研究,并给出了其低周疲劳损伤累积和寿命预测方法。主要研究工作如下:1.减震榫的滞回特性分析和低周疲劳寿命预测通过单悬臂减震榫试样的循环加载试验,分析了单级加载和逐级加载情况下减震榫滞回特性和能量变化。将减震榫作为纯弯构件,进行了力学分析并发现,塑性变形深度与减震榫的延性变形能力和能量变化直接相关。以与榫体的塑性变形深度相关的有效能量作为低周疲劳参数,提出了基于有效能量法的减震榫低周疲劳寿命预测模型。并通过单悬臂减震榫的低周疲劳试验对有效能量法模型的准确性进行了验证,结果表明计算结果与试验结果吻合良好。此外,与Masson-Coffin公式的计算结果相比,有效能量法预测精度有大幅提高。2.考虑剪切作用影响的低周疲劳寿命预测减震榫低周疲劳阶段的塑性行为适合用von Mises屈服条件、多线性随动硬化模型等描述。将地震作用下的减震榫视为弯剪构件,考虑剪切作用对疲劳损伤的驱动作用,以最大损伤平面上的塑性应变能作为低周疲劳参数,提出了临界平面法和能量法的组合方法,即临界面能量组合法,来预测减震榫的低周疲劳寿命。通过单悬臂减震榫疲劳试验,对其预测结果的准确性进行了验证。结果表明,考虑剪切作用影响的临界面能量组合法相较于其它方法具有更高的准确性。最后,基于临界面能量组合法得到了单悬臂减震榫的榫顶位移D与低周疲劳寿命Nf之间的幂指数关系曲线,该曲线为铁路梁式桥减震榫的低周疲劳寿命确定提供依据。3.多级载荷下的非线性疲劳损伤累积研究针对减震榫构件疲劳损伤累积的非线性特点,采用引入损伤累积影响函数的方法,综合考虑减震榫类型、前后级载荷交互作用和载荷幅值转换跨度等因素对疲劳损伤的影响,对现有非线性损伤Ye模型进行修正,提出了改进的疲劳损伤累积模型。通过分离式减震榫试样的多级加载试验,对改进的疲劳损伤模型的准确性进行了验证,结果表明,改进模型计算精度较原始模型有了显着提升。基于改进的疲劳损伤模型,分析了前后级载荷之间的相互作用、位移幅值转换跨度等对疲劳损伤累积的影响规律。以一座采用减震榫的铁路简支梁桥为例,计算了其在地震作用下减震榫的非线性损伤累积,结果表明,减震榫具有较强的承受地震作用的能力,可具备较长的服役周期。4.榫形防落梁装置的低周疲劳试验研究榫形防落梁装置是一种具有减震耗能功能的防落梁装置,它是对减震榫结构的改进和功能的拓展。为了研究榫形防落梁装置的塑性耗能能力和低周疲劳性能,采用循环加载的方法对四组试样进行了拟静力试验。结果表明,四组试样在位移荷载值超过自由活动位移以后,表现出了较好的延性性能和减震能力;试样在极限位移条件下具备较高的循环次数,表明榫形防落梁装置具有较好的低周疲劳性能。为了研究榫形防落梁装置的减震性能,采用时程分析方法对某三跨一联的铁路连续梁桥进行了地震作用下的动力分析,结果表明,设置榫形防落梁装置以后,连续梁桥的墩梁相对位移降低率最大接近70%,同时墩底应力也有所下降,表明榫形防落梁装置应用于连续梁桥时具备良好的减震效果。最后,采用本文的临界面能量组合法,对榫形防落梁装置的低周疲劳寿命进行了预测;采用改进的疲劳损伤累积模型对其非线性损伤累积进行了计算,计算结果与试验结果符合良好。
李斌[3]（2020）在《基于损伤机理的复杂应力下钢桥疲劳寿命预估研究》文中进行了进一步梳理钢桥在服役过程中承受交变载荷的作用,易导致疲劳失效。此外,由于工程实际的需求,钢桥难免会出现应力集中部位（如孔洞、沟槽等）,降低钢桥疲劳强度。孔洞、沟槽等缺口的存在使根部区域所受的应力由单向应力变为两向或三向应力,即多轴应力效应;同时,缺口的存在使结构局部得到强化,影响塑性材料的循环硬化能力、抗滑移能力、位错的密度和运动能力,诱导严重的非比例附加强化效应。由于载荷形式和缺口特征的复杂性和多样性,对于加载路径、材料特性和缺口效应对钢桥疲劳寿命的影响还没有一个完整的、定性的描述,而最为关键的问题是如何提出适用于多轴加载下精确的材料本构关系,如何准确表征材料损伤演化过程,提高复杂工况下钢桥疲劳寿命预估的精度,这个问题已成为制约多轴载荷下钢桥疲劳损伤评估的“瓶颈”。因此,揭示钢桥在复杂应力（多轴应力）作用下的疲劳损伤累积过程,进而预估钢桥剩余寿命,提高抗疲劳设计水平,为钢桥疲劳损伤评估和健康监测提供理论依据,具有实际工程意义。本文将钢桥整体疲劳问题归结为危险点处细节疲劳问题,结合钢桥用Q345B钢单轴（多轴）疲劳试验,借助数值模拟、理论分析和试验验证,基于钢桥整体结构分析—标准试样细节疲劳研究—钢桥整体疲劳分析的思路,研究复杂应力（多轴应力）下钢桥疲劳损伤演化过程及寿命预估。具体的研究内容为:（1）以兰州市附近某钢结构高架桥为例,分析钢桥空载和极限条件下的力学状态,借助钢桥整体结构分析,判断最危险位置,将钢桥的整体疲劳问题转化为最危险点处的细节疲劳问题。（2）借助Q345B钢单轴和多轴疲劳试验,分析应变幅对单轴疲劳寿命的影响,研究多轴载荷下相位差、缺口几何参数和载荷幅值对多轴疲劳寿命的影响;利用电子扫描电镜（SEM）研究疲劳断口宏微观形貌特征,分析裂纹萌生的原因,揭示钢桥疲劳损伤演化机理。（3）利用ANSYS载荷步实现多轴比例（非比例）循环加载,分析包辛格效应对各应力应变分量的影响。基于能量法和坐标变换原理,以应变能密度为疲劳损伤参量,发展一种确定多轴加载条件下临界面位置的数值计算方法,弥补能量法没有考虑裂纹萌生和扩展微观机制的不足,定义的疲劳损伤参量具有更加明确的物理意义。（4）分析非比例加载过程中各应力应变分量对材料是否造成损伤及其损伤贡献程度,研究相位差和材料滑移特性对非比例附加强化的影响,提出一个考虑相位差及材料循环疲劳特性的非比例附加强化因子,使本文提出疲劳损伤演化方程和寿命预估模型能够适用于非比例加载情况。（5）分析材料劣化机理及疲劳试样受力后的力学状态,考虑裂纹面（临界面）上法向应力和剪应力对裂纹萌生和扩展的贡献,基于损伤力学和临界面法提出一种虑及非比例附加强化效应和平均应变的多轴疲劳寿命预估模型,从材料疲劳损伤演化的角度来预估多轴疲劳寿命,借助多轴疲劳试验验证理论方法及预估模型的正确性和可靠性。（6）基于某高速收费站统计数据,编制通过高架桥的车辆载荷谱,利用本文提出的多轴非线性疲劳损伤演化方程评估钢桥在设计服役期内的理论疲劳损伤程度,并与Miner线性损伤累积理论得到的结果进行对比,分析两种方法得到的理论损伤值,为钢桥的疲劳损伤评价和健康监测提供参考。
孙艺丹[4]（2020）在《深部开采覆岩断裂动载下巷道围岩失稳机理及控制研究》文中研究表明针对深部开采覆岩断裂动载致使巷道围岩处于长期、频繁扰动状态,造成巷道动力灾害的问题。本文基于应力波理论、扰动状态概念理论、蠕变理论、室内物理相似模拟、岩石基本力学特性试验、FLAC3D数值分析、正交试验原理和室外现场测试等手段,以深达千米的沈南矿区红阳三矿深部巷道动力扰动为工程背景,研究了覆岩断裂致灾机理、深部巷道围岩变形破坏规律、循环荷载下岩石的力学行为、能量耗散特性及疲劳损伤特性,分析了动力扰动条件下巷道围岩变形影响因素和变形机理,提出了控制围岩变形的支护方案。（1）建立了覆岩断裂力学模型,分析了动载传播机理及巷道围岩的动力响应特征,得出了顶板断裂方式及断距,揭示了巷道动载强度与顶板断裂动载之间的关系,通过相似模拟实验验证了工作面推进过程中覆岩的运动特征、结构特征以及巷道围岩动载响应。（2）利用MTS-815岩石力学测试系统、声发射系统开展循环荷载下砂岩疲劳损伤试验,探讨循环荷载下上限应力和加载频率对砂岩疲劳损伤特性的影响,分析了砂岩在循环加载下应力-应变曲线特征、能量耗散特征、声发射特征以及疲劳损伤演化规律。在蠕变理论及扰动状态概念理论基础上,建立了循环荷载下峰值应变与循环次数之间的理论模型。通过试验数据对建立的基于扰动状态概念理论的砂岩疲劳损伤模型参数进行了辨识,验证了模型的合理性。（3）基于弹性理论和应力波理论,分析了扰动状态下高应力巷道围岩失稳机理,采用FLAC3D软件,在正交优化组合的基础上对动力扰动下影响巷道围岩稳定性的因素（扰动幅值、频率、侧压力系数和扰动时间）进行敏感性分析;利用多元线性回归分析法建立了多因素作用下顶板变形、底板变形、帮部变形、顶板塑性区范围、底板塑性区范围以及帮部塑性区范围的数学公式,并对结果进行回归效果检验。（4）受构造应力以及开采条件影响,红阳三矿西二采区1208工作面推进过程中出现了强烈的矿压显现、片帮以及巷道围岩变形严重等现象。采用微震监测系统、顶板动态监测仪及FLAC3D数值模拟软件研究了深部工作面回采过程中微震活动特征及巷道变形破坏特征,模拟了动载前后巷道围岩及支护体力学响应特性。利用理论分析和数值模拟对原支护参数进行了优化,提高了支护效果,对实际工程具有指导和参考价值。该论文有图92幅,表30个,参考文献191篇。
桑现伟[5]（2020）在《高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面疲劳特性研究》文中研究表明高聚物注浆材料具有轻质、早强、耐久、环保等优点。高聚物注浆修复技术已广泛应用于我国诸多道路病害的处治当中,并取得了良好修复效果。但是高聚物注浆修复道路的长期使用性能研究相对较少,高聚物注浆修复后路面结构疲劳损伤演化规律还不是很明晰。基于以上背景,本文以半刚性基层沥青路面结构材料和高聚物注浆材料为研究对象,开展了高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面的修复效果和疲劳损伤场分布规律以及疲劳损伤演化规律的研究。主要研究内容及成果如下:（1）基于半刚性基层沥青路面结构材料的损伤特性,对简化Chaboche非线性疲劳损伤模型进行修正,建立了适用于半刚性基层沥青路面结构材料的两阶段疲劳损伤模型,确定了疲劳损伤模型的相关参数,并验证了该损伤模型对于半刚性基层沥青路面结构材料的适用性。（2）通过对高聚物注浆材料循环压缩疲劳试验数据分析,提出了基于注浆修复道路结构的高聚物注浆材料疲劳损伤模型。编制了考虑循环交通荷载的DLOAD子程序和考虑受损材料疲劳损伤模型的用户材料子程序,实现了应力场和损伤场全耦合的疲劳损伤有限元分析。（3）采用有限元方法建立了半刚性基层沥青路面结构三维数值模型。对比了半刚性基层沥青路面基层完好、脱空、高聚物修复三种工况下的动力响应。研究了路面结构疲劳损伤场的分布规律,分析了高聚物注浆修复半刚性基层沥青路面基层脱空病害前后疲劳损伤演化规律。评价了高聚物注浆修复半刚性基层沥青路面的修复效果和长期使用性能。（4）完成了半刚性基层沥青路面结构模型室内疲劳试验。制作了半刚性基层沥青路面结构基层完整、脱空、高聚物修复三种工况的结构模型试件,通过采集各工况疲劳破坏所承受的荷载作用次数以及重复荷载作用下的力学响应变化数据,对比分析了三种模型工况的疲劳寿命和高聚物修复路面结构前后路面疲劳损伤演化规律。本文研究结果表明:高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面具有良好的修复效果和长期使用性能,同时对半刚性基层沥青路面剩余寿命预测以及高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面具有理论参考意义。
夏伏龙[6]（2020）在《基于累积损伤理论的榫连结构疲劳可靠性分析》文中指出航空发动机作为飞机的动力装置,其性能的优劣与飞机运行的安全与否息息相关。愈趋恶劣的服役环境导致发动机零部件承受着复杂的工况载荷,这意味着在提升航空发动机整体性能的同时,须对其热端部件的结构完整性给予充分的重视。榫连结构作为涡轮叶盘的主要连接形式,其在运转时承受着气流振动、高温高压及复杂机械载荷,是航空发动机结构中故障频发的关键区域。因此,针对榫连结构的结构强度评估与疲劳可靠性分析对于降低发动机故障频率、保障涡轮转子部件安全运转具有重要意义。针对以上问题,本学位论文对某航空发动机涡轮叶盘榫连结构开展了如下研究:1)考虑静态韧性耗散理论的疲劳累积损伤分析。榫连结构在循环载荷的作用下会由于损伤不断累积而导致失效。针对上述问题,通过对材料的损伤演化历程分析,考虑材料静态韧性耗散效应的影响,提出了基于等损伤线理论的疲劳累积损伤模型。利用5种金属材料两级加载下的试验数据进行验证,并与其他四种通用模型进行了模型对比,验证了所提出模型的疲劳寿命预测精度。2)随机条件下榫连结构的接触应力分析。榫连结构等热端部件在服役时往往受到多重不确定因素的影响,这些不确定因素对其结构强度的评估起着至关重要的作用。针对榫连结构接触疲劳失效问题日益突出的现状,本论文通过对纵树型榫连结构模型进行简化,结合有限元数值仿真技术,采用蒙特卡罗抽样方法对其载荷不确定性进行量化,开展了载荷不确定性条件下榫连结构的接触应力分析。明确了榫连结构载荷与接触区域应力之间的关系,为后续的接触疲劳分析奠定了基础。3)基于累积损伤理论的榫连结构疲劳可靠性分析。根据榫连结构材料性能与工况载荷具有分散性的特征,耦合多重不确定因素对其开展随机有限元分析并获取结构危险点处的应力应变数据。在此基础上,利用多轴疲劳寿命模型对榫连结构进行概率疲劳寿命预测。结合基于损伤-寿命干涉的可靠性分析方法,选取考虑静态韧性耗散效应的损伤模型对其开展可靠性分析,并对可靠性分析流程的适用性进行了评估。
夏鋆[7]（2020）在《电动汽车减速器疲劳寿命分析与预测方法研究》文中进行了进一步梳理随着电池电机电控技术的日益成熟,电动汽车逐步进入我们的生活。针对电动汽车,现有的研究大部分都是关于三电技术或者电动汽车件减速器的设计和优化,很少有关于电动汽车减速器疲劳寿命方面的研究。目前绝大部分电动汽车仍使用电机加固定速比减速器的传动方式,减速器一但疲劳失效,电动汽车将无法行驶,所以电动汽车减速器疲劳问题是十分重要的。而电动汽车减速器的疲劳问题与传统燃油汽车减速器疲劳问题在载荷谱、载荷特性以及疲劳寿命分析预测方法等方面均存在一定差异,不能照搬传统燃油车疲劳问题的数据和方法。针对以上问题,本文首先采集了某款电动车和燃油车在某试车场的动力源输出扭矩、转速等数据,通过这些数据进行分析对比,指出电动汽车电机输出扭矩具有高频振荡和波动特性,并且由于电机的高转速和固定速比减速器单一档位的原因,电动汽车减速器载荷中会有大量小载荷。其次,针对齿轮啮合特点和电机输出转速快、输出扭矩波动大频率快的特点,指出传统雨流计数法不适合电动汽车减速器的载荷谱处理。本文采用旋转雨流计数法处理减速器载荷谱,能够较为完整的记录减速器载荷循环历程。然后,通过接触应力计算公式将齿轮扭矩载荷谱转化为齿面接触应力载荷谱,在此基础上研究了名义应力法、Carten-Dolan理论和局部应力应变法的影响因素,并用这三种方法分析减速器齿轮寿命,对比结果确定了最适合于电动汽车减速器的疲劳寿命分析方法。最后,针对现有的疲劳寿命预测方法的不足,采用了改进的损伤累积寿命预测方法,使其能够适合于电动汽车减速器的疲劳寿命预测。
张瑞龙[8]（2020）在《基于临界面能量法的多轴疲劳寿命预测方法研究》文中研究说明由于实际工程的需要,构件局部往往出现几何不连续的情况,如沟槽、键、孔、接头等不规则结构,导致应力集中,同时缺口尖端局部在多轴应力状态下服役。目前,单轴疲劳问题在理论和试验研究方面都有了较深入的研究,而多轴疲劳损伤机理相对复杂,仍需进一步深入研究,且实际工程构件大多在多轴应力状态下服役,所以对多轴疲劳问题的深入研究具有一定的理论意义和实际工程应用价值。本文以轴类缺口构件为研究对象,借助理论推导、数值分析及多轴缺口疲劳试验相结合的方法,研究多轴缺口构件的疲劳损伤机理及寿命预测方法。主要研究内容如下:（1）提出一种缺口构件临界面位置确定的方法。对缺口构件进行实体建模,在ANSYS里定义物理模型的约束和载荷方式,计算得到缺口危险点处的应力应变状态,定义塑性应变能密度为损伤参量,通过坐标变换矩阵计算得到最大应变能密度所在平面,定义其所在位置为临界面位置。（2）临界面能量法以临界面上能量参数作为损伤参量,以能量法为基础,利用临界平面概念预估脆性和塑性材料的多轴疲劳寿命。该模型可以根据不同材料和应力状态自动改变临界平面方向,同时借助Mroz-Garud硬化准则,明确地考虑了非比例附加强化的影响,克服了以往模型由于只使用应变项,不能考虑非比例附加强化的缺点。（3）基于损伤力学-临界面法提出了多轴非线性疲劳寿命预估模型。该模型考虑临界面上剪切应变和法向正应力对裂纹萌生和扩展的贡献,同时考虑非比例附加强化效应对疲劳寿命的影响,且该模型适用于比例/非比例、对称/非对称载荷。经试验验证,此模型预估结果与试验结果相吻合。
顾益斌[9]（2019）在《基于压磁磁场的深海管线钢疲劳损伤监测与评估方法研究》文中进行了进一步梳理深海管道受力复杂,在长期服役过程中不可避免地受到交变荷载作用,易诱发疲劳损伤破坏。随着我国海洋油气开发向着深海和远洋推进,深海管道的疲劳问题必将成为石油工业面临的一大难题。传统的基于疲劳损伤累积理论和基于疲劳裂纹扩展理论的损伤评估方法在深海管道的损伤评估中都存在一定的局限性。深海管道的疲劳损伤是一个从萌生到扩展不断发展的过程,伴随疲劳损伤的累积,材料内部的位错不断发展,对磁域结构产生了较大的影响,进而导致损伤处磁化强度不断发生改变。新兴的基于压磁磁场的损伤检测方法正是基于铁磁性材料在循环荷载作用下,损伤位置的压磁磁场演变规律的改变,不但能检测材料表面的宏观缺陷,而且能表征疲劳损伤累积的过程,对深海管道的早期疲劳损伤做出预警,克服了传统疲劳损伤评估方法无法对早期损伤做出评价的不足,在疲劳损伤评估方面极具潜力。本文的重点在于通过系统地开展深海管线钢X70和X80疲劳损伤累积和压磁磁场演变的相关性试验研究,研究疲劳损伤累积和裂纹扩展对压磁磁场演变规律的影响,探索疲劳损伤累积和疲劳裂纹扩展与压磁磁场的相关性模型,进行基于压磁磁场的深海管道疲劳损伤监测和疲劳寿命评估,将基于压磁磁场的损伤检测方法引入深海管道疲劳损伤检测和寿命评估领域。本文的主要研究内容如下:（1）开展光滑试件在单向拉伸和循环拉伸作用下压磁磁场演变规律研究,探究应力循环、加载速率、加载速率历史、应力历史、疲劳加载历史对钢材压磁磁场演变规律的影响,并结合畴壁的运动和J-A模型对部分结果进行了分析和讨论,考察压磁磁场对应力及微结构变化的敏感性,探究压磁磁场在表征铁磁性材料加载历史、应力状态、塑性变形等方面的可行性。（2）开展X80缺陷试件表面压磁磁场与应力分布相关性试验研究,探究试件表面压磁磁场与应力分布的对应关系,分析应力集中程度和磁场畸变程度相关性,探索压磁磁场的评价参数与缺陷面积及应力集中系数的定量关系,建立基于压磁磁场的以应力集中系数和缺陷面积为表征的应力集中程度评价方法。（3）开展X80和X70光滑试件棘轮失效和压磁磁场演变规律试验研究,分析棘轮塑性累积以及棘轮加载历史对压磁磁场演变规律的影响。研究在棘轮失效过程中压磁磁场和磁滞回线的演变规律,分析不同应力幅值下棘轮应变率和磁场变化率的关系,建立磁场变化率与疲劳寿命的对应关系,为基于压磁磁场的棘轮寿命预测方法奠定基础。（4）开展X80、Q235、U71Mn和GCr15钢材高周和低周、恒幅和变幅疲劳失效和压磁磁场对应关系试验研究,研究压磁特征参数和疲劳累积的对应关系,探究循环应变下,4种钢材压磁磁场和疲劳损伤累积的演变规律,探究钢材化学成分对压磁磁场演变规律的影响,寻找合适的磁场特征参数表征疲劳损伤累积过程。（5）开展X70缺陷试件非对称应力循环加载和压磁磁场演变关系研究,研究应力集中位置和非应力集中位置压磁磁场和疲劳损伤累积演变趋势的异同,探究从宏观裂纹出现到试件断裂全过程压磁磁场的演变规律。（6）开展X70紧凑拉伸疲劳裂纹扩展与压磁磁场相关性研究,研究循环应力作用下压磁磁场和裂纹长度的演变规律,建立在裂纹低速扩展区、裂纹稳定扩展区以及裂纹高速扩展区,裂纹扩展速率、应力强度因子范围与磁场特征参数的关系,寻找合适的磁场参数表征裂纹扩展的过程。
祁渊超[10]（2019）在《重载铁路隧道结构动力响应与疲劳寿命分析》文中进行了进一步梳理随着科学技术经济的发展,重载铁路的发展成为我国铁路发展的一大主要方向。重载铁路轴重大,在列车荷载作用下,对轨下基础产生的振动大,重载铁路对轨下基础的要求更高。对于重载铁路隧道,列车轴重越大,隧底结构将会受到越强的振动作用。为了保证重载铁路运输的安全,重载铁路隧道结构要满足设计使用寿命。重载铁路随着轴重的增加,在列车荷载的激扰作用下,隧道底部结构更容易出现病害。重载铁路隧道底部结构损坏,直接影响重载运输的安全性。论文应用数值模拟计算,对重载铁路隧道结构的动力响应与疲劳寿命进行分析。论文主要的内容和分析结果如下:（1）应用多体动力学软件UM建立轴重为25t的重载C80货车模型,并在UM软件中建立车辆-轨道耦合动力模型。同时将在ABAQUS软件中建立的隧道模型的导入到UM软件中,将隧道模型与轨道-车辆模型通过力元进行连接,建立隧道-轨道-车辆耦合模型。并利用UM软件模拟计算得到重载货车的垂向轮轨力的时程曲线。（2）通过有限元软件ABAQUS建立CRTSⅢ型板式无砟轨道结构模型、建立隧道模型,建立围岩-隧道-轨道耦合动力学模型。（3）围岩-隧道-轨道耦合动力学模型上施加垂向轮轨力,分析Ⅲ级围岩条件下单线重载铁路隧道底部结构的动力特性。（4）在重载铁路隧道结构动力分析结果上,结合累积疲劳损伤理论和疲劳寿命的计算方法,计算重载铁路隧道底部结构的疲劳寿命。结合重载铁路年运量,计算出重载铁路隧道底部结构的使用年限。以重载铁路的设计使用年限为评价指标,判定隧道结构是否满足使用寿命要求。（5）重载铁路隧道底部结构的加速度、主应力等动力特性的变化情况大体相同,在列车经过时,到达分析断面时动力特性都达到最大值。（6）通过对重载铁路隧道底部结构累积疲劳寿命的计算,得出Ⅲ级围岩条件下,隧道埋深20米,列车行驶速度80km/h的重载铁隧道。隧道衬砌结构的仰拱中心、钢轨下、仰拱与边墙连接处疲劳寿命分别为77年、84年和96年;轨道板的中心位置疲劳寿命为106年,钢轨下轨道板位置的疲劳寿命为103年。密实层不同分析位置的疲劳寿命,密实层中心位置为79年,钢轨下方位置的寿命为74年。
二、非线性疲劳损伤累积理论研究（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、非线性疲劳损伤累积理论研究（论文提纲范文）
（1）“感算共融”服役机械设备疲劳寿命监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构疲劳寿命预测研究 |
| 1.2.2 疲劳载荷谱超前预测研究 |
| 1.2.3 疲劳损伤与健康状态监测研究 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 基于数据驱动的疲劳载荷谱超前预测方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于机器学习的时间序列预测方法 |
| 2.2.1 时间序列预测与机器学习 |
| 2.2.2 NAR神经网络 |
| 2.2.3 粒子群寻优算法 |
| 2.3 实测载荷数据预处理 |
| 2.3.1 奇异值与无效幅值剔除 |
| 2.3.2 峰谷值压缩 |
| 2.3.3 应力循环提取 |
| 2.3.4 等效幅值转换 |
| 2.4 疲劳载荷谱自适应预测算法建立 |
| 2.4.1 疲劳载荷谱超前预测方案设计 |
| 2.4.2 时间序列离散化输入参量求解 |
| 2.4.3 超前载荷谱预测算法搭建 |
| 2.4.4 超前载荷谱求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 服役结构疲劳寿命预测模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 疲劳寿命预测基本理论 |
| 3.2.1 疲劳破坏机理 |
| 3.2.2 线性疲劳累积损伤 |
| 3.2.3 非线性疲劳累积损伤 |
| 3.3 高低周混合加载疲劳寿命监测模型的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 服役机械设备疲劳寿命智能监测系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 开发平台简介 |
| 4.3 系统总体设计 |
| 4.3.1 系统需求分析 |
| 4.3.2 系统总体框架 |
| 4.4 应变数据采集模块设计 |
| 4.4.1 应变电测原理 |
| 4.4.2 应变采集板设计 |
| 4.4.3 应变采集软件设计 |
| 4.4.4 采样参数设置 |
| 4.5 疲劳寿命评估预警模块设计 |
| 4.5.1 材料参数设置模块 |
| 4.5.2 监测载荷谱统计模块 |
| 4.5.3 载荷超前预测模块 |
| 4.5.4 疲劳寿命评估模块 |
| 4.5.5 风险实时预警模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 服役机械设备疲劳寿命智能原位监测传感器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 开发平台简介 |
| 5.2.1 智能传感器简介 |
| 5.2.2 STM32 简介 |
| 5.3 疲劳寿命原位监测预警传感器设计 |
| 5.3.1 原位传感器需求分析 |
| 5.3.2 传感器总体方案设计 |
| 5.3.3 功能模块设计 |
| 5.4 传感器功能简介 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 实验验证及工程实例TBM刀盘载荷分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 疲劳实验分析 |
| 6.2.1 试验样件设计 |
| 6.2.2 整体方案设计 |
| 6.2.3 疲劳实验过程 |
| 6.2.4 实验结果及分析 |
| 6.3 TBM刀盘载荷工程实例分析 |
| 6.3.1 TBM刀盘概况 |
| 6.3.2 数据采集系统的搭建 |
| 6.3.3 传感器布置方案 |
| 6.3.4 监测数据对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）铁路桥梁减震榫和榫形防落梁装置的低周疲劳研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 减隔震技术的发展现状 |
| 1.2.1 质量相关型阻尼器 |
| 1.2.2 速度相关型阻尼器 |
| 1.2.3 位移相关型阻尼器 |
| 1.2.4 减震榫及榫形防落梁装置 |
| 1.3 疲劳寿命预测的发展现状 |
| 1.3.1 疲劳问题的提出 |
| 1.3.2 单轴疲劳寿命预测 |
| 1.3.3 多轴疲劳寿命预测 |
| 1.4 疲劳损伤累积理论的发展现状 |
| 1.4.1 线性损伤累积理论 |
| 1.4.2 双线性损伤累积理论 |
| 1.4.3 非线性损伤累积理论 |
| 1.5 本文的研究内容和思路 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 减震榫的滞回特性和低周疲劳寿命预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 减震榫和减震榫支座系统 |
| 2.2.1 减震榫 |
| 2.2.2 减震榫支座系统 |
| 2.3 减震榫的滞回特性 |
| 2.3.1 减震榫试验 |
| 2.3.2 单级荷载水平下减震榫能量耗散规律 |
| 2.3.3 逐级加载模式下的能量耗散规律 |
| 2.4 低周疲劳寿命预测模型 |
| 2.4.1 减震榫塑性阶段的力学行为 |
| 2.4.2 低周疲劳损伤参数 |
| 2.4.3 低周疲劳寿命预测模型 |
| 2.5 试验验证 |
| 2.5.1 试验概况和加载方式 |
| 2.5.2 试验现象和结果分析 |
| 2.5.3 manson-coffin法与有效能量法的对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 考虑剪切作用影响的减震榫低周疲劳寿命预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 减震榫的受力状态和循环应力应变特性 |
| 3.2.1 减震榫受力状态 |
| 3.2.2 循环应力应变特性 |
| 3.2.3 弹塑性有限元分析 |
| 3.3 多轴疲劳寿命预测模型 |
| 3.3.1 临界平面法 |
| 3.3.2 低周疲劳损伤参量 |
| 3.3.3 低周疲劳寿命预测 |
| 3.4 试验验证 |
| 3.4.1 试验概况 |
| 3.4.2 试验现象 |
| 3.4.3 试验结果与预测结果对比 |
| 3.5 减震榫低周疲劳寿命的D-Nf曲线 |
| 3.6 本章小节 |
| 4 多级载荷下的非线性疲劳损伤累积 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性损伤累积模型 |
| 4.2.1 常用的损伤累积模型 |
| 4.2.2 Ye模型的非线性损伤累积过程 |
| 4.2.3 损伤累积模型中影响因素的考虑 |
| 4.2.4 改进的损伤累积模型 |
| 4.3 试验验证 |
| 4.3.1 减震榫试验 |
| 4.3.2 结果与分析 |
| 4.4 损伤累积的影响因素 |
| 4.4.1 前后级载荷交互作用的影响 |
| 4.4.2 载荷转换跨度的影响 |
| 4.5 非线性损伤累积模型在桥梁中的应用 |
| 4.5.1 桥梁减震榫的疲劳累积损伤的计算思路 |
| 4.5.2 双线性本构关系 |
| 4.5.3 位移响应的计算方法 |
| 4.5.4 雨流计数法求解位移循环 |
| 4.5.5 地震作用下的疲劳损伤计算实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 榫形防落梁装置的低周疲劳试验、减震效果和寿命预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工作原理 |
| 5.3 低周疲劳试验 |
| 5.3.1 榫形防落梁装置的构造和特点 |
| 5.3.2 试验概况 |
| 5.3.3 试验结果与分析 |
| 5.4 减震效果分析 |
| 5.4.1 工程概况 |
| 5.4.2 桥梁有限元模型 |
| 5.4.3 地震动的选择 |
| 5.4.4 减震效果分析 |
| 5.5 疲劳寿命和疲劳损伤 |
| 5.5.1 低周疲劳寿命 |
| 5.5.2 非线性损伤累积 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文的主要工作和结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 对后续工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于损伤机理的复杂应力下钢桥疲劳寿命预估研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢桥疲劳损伤研究 |
| 1.2.2 疲劳损伤理论发展 |
| 1.2.3 多轴疲劳强度研究进展 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 钢结构高架桥结构分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 高架桥实体建模 |
| 2.3 高架桥有限元建模 |
| 2.3.1 定义单元类型和材料属性 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 边界条件及载荷施加 |
| 2.4 作用分类、代表值和作用组合 |
| 2.4.1 作用的分类 |
| 2.4.2 作用的组合 |
| 2.4.3 永久作用 |
| 2.4.4 可变作用 |
| 2.5 高架桥结构分析 |
| 2.5.1 载荷计算 |
| 2.5.2 高架桥应力状态分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 Q345B钢疲劳试验 |
| 3.1 单轴疲劳试验 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验设备 |
| 3.1.3 常规力学性能测试 |
| 3.1.4 单轴疲劳试验结果 |
| 3.2 多轴疲劳试验 |
| 3.2.1 试样设计 |
| 3.2.2 试验方法 |
| 3.2.3 试验结果 |
| 3.2.4 试验结果分析 |
| 3.3 疲劳断口分析 |
| 3.3.1 单轴疲劳断口分析 |
| 3.3.2 多轴疲劳断口分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 疲劳试样应力应变分析 |
| 4.1 多轴循环加载下应力应变关系 |
| 4.1.1 多轴循环变形基础 |
| 4.1.2 多轴比例载荷下应力应变关系 |
| 4.1.3 多轴非比例载荷下应力应变关系 |
| 4.2 疲劳试样应力应变状态理论分析 |
| 4.2.1 光滑疲劳试样应力应变分析 |
| 4.2.2 缺口试样应力应变分析 |
| 4.3 疲劳试样应力应变状态有限元分析 |
| 4.3.1 ANSYS非线性分析 |
| 4.3.2 疲劳试样应力应变状态分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于能量准则的临界面确定方法 |
| 5.1 热力学基础 |
| 5.2 应变能密度函数 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于损伤机理的多轴非线性疲劳寿命预估模型 |
| 6.1 基于损伤机理的疲劳损伤建模思想 |
| 6.1.1 损伤变量和有效应力 |
| 6.1.2 基于等价性假设的损伤本构方程 |
| 6.1.3 基于不可逆热力学的损伤本构方程 |
| 6.2 基于损伤力学的单轴非线性疲劳寿命预估模型 |
| 6.3 基于损伤力学-临界面法的多轴非线性疲劳寿命预估模型 |
| 6.3.1 非比例附加强化对多轴疲劳寿命的影响 |
| 6.3.2 平均应变的修正 |
| 6.3.3 多轴非线性疲劳损伤演化方程及寿命预估模型 |
| 6.4 经典多轴疲劳预估模型 |
| 6.5 试验验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 高架桥疲劳损伤评估 |
| 7.1 高架桥应力应变分析 |
| 7.2 高架桥疲劳损伤计算 |
| 7.2.1 基于Miner线性理论的损伤计算 |
| 7.2.2 基于多轴非线性疲劳损伤演化方程的损伤计算 |
| 7.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 总结 |
| 2 创新点 |
| 3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间科研项目及相关成果 |
（4）深部开采覆岩断裂动载下巷道围岩失稳机理及控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在主要问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 覆岩断裂动载下巷道围岩失稳破坏机理 |
| 2.1 工作面开采顶板断裂判据 |
| 2.2 断裂动载对巷道围岩的作用机理 |
| 2.3 采动岩层运移规律及巷道围岩动力响应特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 循环加载下岩石的力学行为及疲劳损伤试验研究 |
| 3.1 岩石试样与试验方法 |
| 3.2 砂岩的单轴压缩下力学特性 |
| 3.3 上限应力对砂岩疲劳特性的影响 |
| 3.4 加载频率对砂岩疲劳特性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 循环加载下砂岩疲劳损伤演化规律及本构模型 |
| 4.1 疲劳损伤理论研究概述 |
| 4.2 循环加载下砂岩损伤演化规律 |
| 4.3 循环荷载下岩石的疲劳特性 |
| 4.4 疲劳模型基本元件与组合 |
| 4.5 基于扰动状态概念砂岩的疲劳损伤模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 动力扰动下巷道围岩变形机理 |
| 5.1 动力扰动下巷道围岩失稳机理 |
| 5.2 巷道围岩变形数值分析模型 |
| 5.3 动力扰动下巷道围岩稳定性影响因素敏感性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 动力扰动下巷道围岩变形规律及控制 |
| 6.1 红阳三矿西二采区1208工作面工程地质概况 |
| 6.2 动力扰动下巷道破坏特征 |
| 6.3 动载下巷道微震效应及破坏机制 |
| 6.4 动载作用前后巷道围岩变形特征 |
| 6.5 动载下巷道破坏原因分析 |
| 6.6 动载条件下巷道支护参数选择 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论、创新点及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 查新结论 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面疲劳特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高聚物注浆修复技术研究现状 |
| 1.2.2 半刚性基层沥青路面疲劳特性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 半刚性基层沥青路面结构材料疲劳损伤模型 |
| 2.1 疲劳损伤基本理论 |
| 2.1.1 热力学基本方程 |
| 2.1.2 损伤变量 |
| 2.1.3 有效应力和应变等效假设 |
| 2.1.4 常用疲劳损伤模型 |
| 2.2 路面结构材料两阶段疲劳损伤模型 |
| 2.2.1 Chaboche非线性疲劳损伤模型损伤演化累积规律 |
| 2.2.2 Chaboche非线性疲劳损伤模型修正 |
| 2.3 两阶段疲劳损伤模型参数确定 |
| 2.3.1 疲劳损伤模型材料特性参数a、p |
| 2.3.2 疲劳损伤模型修正参数α |
| 2.4 两阶段疲劳损伤模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高聚物注浆材料疲劳损伤模型 |
| 3.1 高聚物注浆材料微观疲劳性能 |
| 3.1.1 高聚物注浆材料微观疲劳破坏形态 |
| 3.1.2 高聚物注浆材料疲劳损伤微观演化规律 |
| 3.2 高聚物注浆材料D-N疲劳损伤模型 |
| 3.2.1 高聚物注浆材料不同应力水平疲劳损伤模型 |
| 3.2.2 基于注浆修复路面结构的高聚物注浆材料疲劳损伤模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面疲劳特性数值模拟 |
| 4.1 路面结构疲劳损伤有限元分析 |
| 4.1.1 基于有限元的疲劳损伤数值方法 |
| 4.1.2 UMAT用户材料子程序的介绍和编写 |
| 4.2 半刚性基层沥青路面结构有限元模型建立 |
| 4.2.1 模型描述 |
| 4.2.2 模型边界条件和网格划分 |
| 4.2.3 地应力平衡和循环交通荷载设置 |
| 4.3 半刚性基层沥青路面结构模型的计算结果分析 |
| 4.3.1 三种工况路面结构模型动力响应对比分析 |
| 4.3.2 三种工况路面结构模型疲劳损伤场分布规律对比分析 |
| 4.3.3 三种工况路面结构模型疲劳损伤累积演化规律对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 室内疲劳试验研究 |
| 5.1 模型试件的制作 |
| 5.2 疲劳试验的前期准备 |
| 5.2.1 试验方法 |
| 5.2.2 试验设备及仪器 |
| 5.3 试验过程 |
| 5.4 试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（6）基于累积损伤理论的榫连结构疲劳可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳累积损伤理论 |
| 1.2.2 接触疲劳分析 |
| 1.2.3 疲劳可靠性分析 |
| 1.3 学位论文结构与内容 |
| 第二章 基于静态韧性耗散理论的疲劳寿命预测 |
| 2.1 疲劳累积损伤理论 |
| 2.2 典型疲劳累积损伤模型 |
| 2.2.1 基于静态韧性的疲劳损伤模型 |
| 2.2.2 基于S-N曲线的疲劳损伤模型 |
| 2.2.3 基于疲劳驱动应力的疲劳损伤模型 |
| 2.2.4 基于等损伤线理论的疲劳损伤模型 |
| 2.3 新累积损伤模型的提出 |
| 2.4 模型验证与对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 随机条件下榫连结构的接触应力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 接触疲劳分析 |
| 3.2.1 赫兹理论 |
| 3.2.2 接触问题数值分析方法 |
| 3.3 不确定条件下的榫连结构接触分析 |
| 3.3.1 榫连结构模型的简化 |
| 3.3.2 榫连结构材料本构模型的选取 |
| 3.3.3 模型单元定义与网格划分 |
| 3.3.4 接触设置 |
| 3.3.5 载荷不确定性的量化与边界条件设置 |
| 3.3.6 不确定性条件下有限元分析流程 |
| 3.4 结果分析与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于累积损伤理论的榫连结构疲劳可靠性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 疲劳可靠性理论 |
| 4.2.1 基于剩余强度衰减的可靠性理论 |
| 4.2.2 基于损伤-寿命干涉的疲劳可靠性分析 |
| 4.2.3 基于载荷-寿命干涉的疲劳可靠性分析 |
| 4.3 多轴疲劳寿命预测理论 |
| 4.4 不确定性因素的量化 |
| 4.4.1 材料性能分散性 |
| 4.4.2 载荷波动性 |
| 4.5 有限元分析流程 |
| 4.6 榫连结构概率寿命预测 |
| 4.7 榫连结构疲劳可靠性分析 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）电动汽车减速器疲劳寿命分析与预测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 减速器疲劳国内外研究现状 |
| 1.2.2 疲劳理论国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 电动汽车减速器载荷特性分析 |
| 2.1 载荷谱的获取 |
| 2.1.1 CAN信号 |
| 2.1.2 半轴扭矩信号 |
| 2.1.3 数据采集 |
| 2.2 载荷特性分析 |
| 2.2.1 扭矩特性 |
| 2.2.2 转速特性 |
| 2.2.3 载荷特性总结 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 疲劳寿命分析方法研究 |
| 3.1 减速器齿轮接触应力 |
| 3.2 随机载荷处理方法 |
| 3.2.1 雨流计数法 |
| 3.2.2 旋转雨流计数法 |
| 3.2.3 随机载荷处理 |
| 3.3 疲劳寿命分析方法 |
| 3.3.1 线性损伤累积理论 |
| 3.3.2 非线性损伤累积理论 |
| 3.3.3 局部应力应变法 |
| 3.4 基于线性损伤累积理论的疲劳寿命分析 |
| 3.4.1 S-N曲线的获取 |
| 3.4.2 寿命分析 |
| 3.5 基于Carten-Dolan理论的疲劳寿命分析 |
| 3.5.1 参数d的确定及其影响 |
| 3.5.2 最大载荷幅值与频次的影响 |
| 3.5.3 寿命分析 |
| 3.6 基于局部应力应变法的疲劳寿命分析 |
| 3.6.1 应力-应变曲线影响因素 |
| 3.6.2 应变-寿命曲线影响因素 |
| 3.6.3 寿命分析 |
| 3.7 结论 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 疲劳寿命预测方法研究 |
| 4.1 疲劳损伤累积寿命预测方法 |
| 4.2 改进的损伤累积寿命预测方法 |
| 4.2.1 考虑加载顺序的累积损伤模型 |
| 4.2.2 考虑加载顺序与载荷间相互作用的模型 |
| 4.3 剩余寿命预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（8）基于临界面能量法的多轴疲劳寿命预测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 多轴疲劳研究现状 |
| 1.2.1 等效应变法 |
| 1.2.2 临界平面法 |
| 1.2.3 能量法 |
| 1.3 研究主要内容及章节安排 |
| 第2章 缺口件多轴疲劳理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 缺口构件的多轴疲劳理论 |
| 2.2.1 名义应力法 |
| 2.2.2 局部应力应变法 |
| 2.2.3 临界距离法 |
| 2.2.4 应力应变场强法 |
| 2.3 缺口试件根部主应变的计算 |
| 2.3.1 应力应变分析及本构关系 |
| 2.3.2 Neuber法 |
| 2.3.3 等效应变能密度(ESED)法 |
| 2.3.4 计算多轴状态下缺口根部主应变的修正方法 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 缺口件根部应力应变状态的有限元分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 缺口多轴疲劳试样 |
| 3.3 构件有限元分析 |
| 3.3.1 ANSYS非线性分析 |
| 3.3.2 材料应力-应变曲线的确定与有限元网格划分 |
| 3.3.3 疲劳试样拉-扭加载方式及边界条件 |
| 3.3.4 缺口多轴疲劳试样加载条件 |
| 3.3.5 有限元分析载荷步的设置 |
| 3.4 有限元分析结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于能量法确定临界面位置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于能量法的疲劳损伤理论 |
| 4.3 临界平面坐标变换 |
| 4.4 临界面能量法 |
| 4.5 确定临界面位置 |
| 4.5.1 求塑性应变能密度函数 |
| 4.5.2 角度?值的确定 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于损伤力学的多轴非线性疲劳寿命建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 疲劳损伤建模思想 |
| 5.2.1 损伤变量和有效应力 |
| 5.2.2 基于等价性假设的损伤本构方程 |
| 5.2.3 基于不可逆热力学的损伤本构方程 |
| 5.3 损伤力学在疲劳理论中的应用 |
| 5.4 基于损伤力学的单轴非线性疲劳寿命预估模型 |
| 5.5 基于损伤力学-临界面法的多轴非线性疲劳寿命预估模型 |
| 5.5.1 定义非比例附加强化因子 |
| 5.5.2 平均应变的修正 |
| 5.5.3 多轴非线性疲劳寿命预估模型 |
| 5.6 试验验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的科研成果 |
| 附录 B 参加科研项目情况 |
（9）基于压磁磁场的深海管线钢疲劳损伤监测与评估方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 深海管道的疲劳损伤评估及寿命预测方法研究现状 |
| 1.2.1 基于疲劳累积理论的损伤评估方法 |
| 1.2.2 基于裂纹扩展理论的疲劳损伤评估方法 |
| 1.2.3 传统疲劳损伤评估方法存在的问题 |
| 1.3 基于压磁效应的损伤检测方法 |
| 1.3.1 铁磁性材料早期损伤检测方法 |
| 1.3.2 压磁磁场信号的测量方法 |
| 1.3.3 压磁效应的机理研究 |
| 1.3.4 基于压磁效应的损伤检测技术的研究现状 |
| 1.4 本文的研究方案 |
| 1.4.1 存在的问题 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 单轴应力作用下钢材压磁磁场演变规律研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单轴拉伸作用下应力磁场关系 |
| 2.2.1 试验介绍 |
| 2.2.2 试验结果 |
| 2.3 加载速率对压磁磁场演变规律的影响 |
| 2.3.1 试验介绍 |
| 2.3.2 试验结果 |
| 2.4 速率加载历史对压磁磁场演变规律的影响 |
| 2.4.1 试验介绍 |
| 2.4.2 试验结果 |
| 2.5 应力加载历史对压磁磁场演变规律的影响 |
| 2.5.1 试验介绍 |
| 2.5.2 试验结果 |
| 2.6 疲劳历史对压磁磁场演变规律的影响 |
| 2.6.1 试验介绍 |
| 2.6.2 试验结果 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于压磁磁场的深海管线钢表面缺陷应力集中评估方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面应力与压磁磁场分布的相关性 |
| 3.2.1 试验介绍 |
| 3.2.2 试验结果 |
| 3.3 应力集中程度对压磁磁场分布的影响 |
| 3.3.1 试验介绍 |
| 3.3.2 试验结果 |
| 3.4 磁场评价参数与缺陷尺寸的定量关系 |
| 3.4.1 X80试件的磁场参数与荷载的相关性 |
| 3.4.2 30Cr试件的磁场参数与荷载的相关性 |
| 3.4.3 两种钢材的磁场评价参数与缺陷尺寸的定量关系 |
| 3.5 磁场评价参数与应力集中系数的定量关系 |
| 3.5.1 X80试件的磁场畸变系数与荷载的相关性 |
| 3.5.2 30Cr试件的磁场畸变系数与荷载的相关性 |
| 3.5.3 两种钢材的磁场评价参数与应力集中系数的定量关系 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于压磁磁场的深海管线钢棘轮-疲劳损伤及寿命评估方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单轴棘轮行为对压磁磁场演变的影响 |
| 4.2.1 试验介绍 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.3 棘轮加载历史对压磁磁场演变的影响 |
| 4.3.1 试验介绍 |
| 4.3.2 试验结果 |
| 4.4 棘轮失效过程中压磁磁场演变规律 |
| 4.4.1 试验介绍 |
| 4.4.2 试验结果 |
| 4.5 基于压磁参数的棘轮寿命评价方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 深海管线钢疲劳损伤与压磁磁场的相关性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 恒幅加载下疲劳损伤与压磁磁场的相关性 |
| 5.2.1 试验介绍 |
| 5.2.2 试验结果 |
| 5.3 变幅加载下疲劳损伤与压磁磁场的相关性 |
| 5.3.1 试验介绍 |
| 5.3.2 试验结果 |
| 5.4 化学成分差异对疲劳损伤与压磁磁场相关性的影响 |
| 5.4.1 试验介绍 |
| 5.4.2 试验结果 |
| 5.5 含缺陷试件疲劳失效过程压磁磁场演变规律 |
| 5.5.1 试验介绍 |
| 5.5.2 试验结果 |
| 5.6 变径试件疲劳失效过程压磁磁场演变规律 |
| 5.6.1 试验介绍 |
| 5.6.2 试验结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 深海管线钢疲劳裂纹扩展和压磁磁场的相关性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 疲劳裂纹扩展对压磁磁场演变的影响 |
| 6.2.1 试验介绍 |
| 6.2.2 试验结果 |
| 6.3 疲劳裂纹扩展与压磁参数的相关性 |
| 6.3.1 试验介绍 |
| 6.3.2 试验结果 |
| 6.3.3磁场参数和裂纹参数的相关性 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究不足及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间取得的科研成果 |
（10）重载铁路隧道结构动力响应与疲劳寿命分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外重载铁路发展状况 |
| 1.2.1 国外重载铁路发展现状 |
| 1.2.2 国内重载铁路发展现状 |
| 1.3 国内外重载铁路隧道结构状况 |
| 1.3.1 国外重载铁路隧道结构研究状况 |
| 1.3.2 国内重载铁路隧道结构研究状况 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 疲劳损伤理论及疲劳损伤分析方法 |
| 2.1 疲劳损伤理论 |
| 2.1.1 线性疲劳累积损伤理论 |
| 2.1.2 双线性疲劳累积损伤理论 |
| 2.1.3 非线性疲劳累积损伤理论 |
| 2.2 混凝土受力力学特性 |
| 2.2.1 受拉破坏 |
| 2.2.2 受压破坏 |
| 2.2.3 混凝土受力力学特性 |
| 2.2.4 双轴拉-压状态下混凝土强度 |
| 2.2.5 双轴受拉状态下混凝土强度 |
| 2.3 混凝土的疲劳性能试验 |
| 2.4 隧道底部结构累积疲劳损伤模型 |
| 2.5 隧道底部结构累积疲劳寿命的计算 |
| 3 重载货车模型的建立及轮轨垂向力计算 |
| 3.1 多体动力学软件UM简述 |
| 3.2 重载货车建模 |
| 3.2.1 重载货车建模原则 |
| 3.2.2 车辆及转向架结构特点 |
| 3.2.3 C80 重载货车模型建立 |
| 3.3 轮轨垂向力计算 |
| 3.3.1 轨道不平顺 |
| 3.3.2 隧道模型导入UM软件中 |
| 3.3.3 轮轨垂向力计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 重载铁路隧道模型建立及动力分析 |
| 4.1 ABAQUS软件简述 |
| 4.2 轨道模型建立 |
| 4.2.1 CRTS III型板式轨道结构的有限元模型 |
| 4.2.2 轨道结构模型建立方法 |
| 4.2.3 轨道结构模型建立 |
| 4.2.4 轨道结构模态分析 |
| 4.3 隧道模型建立 |
| 4.3.1 隧道模型参数的选取 |
| 4.3.2 隧道模型建立 |
| 4.4 围岩-隧道-轨道结构模型 |
| 4.5 重载铁路隧道动力响应分析 |
| 4.5.1 隧道围岩体系振动理论 |
| 4.5.2 重载铁路隧道振型分析 |
| 4.5.3 重载铁路隧道动力响应分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 重载铁路隧道结构疲劳寿命分析 |
| 5.1 隧道底部结构疲劳寿命评价指标 |
| 5.2 衬砌结构疲劳寿命分析 |
| 5.3 轨道板疲劳寿命分析 |
| 5.4 密实层疲劳寿命分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、非线性疲劳损伤累积理论研究（论文参考文献）
- [1]“感算共融”服役机械设备疲劳寿命监测研究[D]. 张伟. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]铁路桥梁减震榫和榫形防落梁装置的低周疲劳研究[D]. 李照广. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]基于损伤机理的复杂应力下钢桥疲劳寿命预估研究[D]. 李斌. 兰州理工大学, 2020(02)
- [4]深部开采覆岩断裂动载下巷道围岩失稳机理及控制研究[D]. 孙艺丹. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [5]高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面疲劳特性研究[D]. 桑现伟. 郑州大学, 2020(03)
- [6]基于累积损伤理论的榫连结构疲劳可靠性分析[D]. 夏伏龙. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]电动汽车减速器疲劳寿命分析与预测方法研究[D]. 夏鋆. 重庆理工大学, 2020(08)
- [8]基于临界面能量法的多轴疲劳寿命预测方法研究[D]. 张瑞龙. 兰州理工大学, 2020(12)
- [9]基于压磁磁场的深海管线钢疲劳损伤监测与评估方法研究[D]. 顾益斌. 浙江大学, 2019(05)
- [10]重载铁路隧道结构动力响应与疲劳寿命分析[D]. 祁渊超. 兰州交通大学, 2019(04)