导读:本文包含了裂纹扩展机制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:裂纹,合金,韧性,载荷,疲劳,晶格,动力学。
裂纹扩展机制论文文献综述
吴圣川,李存海,张文,康国政[1]（2019）在《金属材料疲劳裂纹扩展机制及模型的研究进展》一文中研究指出裂纹的萌生、扩展和断裂行为及其与材料本身和外部因素的关联一直是工程与科学领域的重要研究课题.论文总结了影响金属材料疲劳裂纹扩展的多种因素,综述了高周疲劳裂纹扩展的唯象模型和理论模型,以及低周和超高周疲劳裂纹扩展模型的最新进展(包括基于能量的和考虑概率的).综合前述模型优缺点,提出了一种基于单轴拉伸性能的新型疲劳裂纹扩展模型(iLAPS).分析表明,新模型iLAPS与多种常用材料的疲劳裂纹扩展试验数据吻合较好,并且能够准确地给出不同应力比下的裂纹扩展速率曲线.最后,对先进材料抗疲劳开裂性能的高通量表征及运维技术进行了展望.(本文来源于《固体力学学报》期刊2019年06期）
古妮娜[2]（2019）在《高强钢断裂韧性与裂纹扩展机制研究》一文中研究指出高强钢的力学性能较为优异,它能够长期的承受循环载荷,而且价格也较为低廉,所以在当前的工业中有着十分广泛的应用。特别是对于航空航天等领域而言,需要结构件具备极佳的力学性能,而高强钢正好可以适应这一需求。而从材料本身来看,其力学性能直接与断裂韧性和裂纹扩展机制相关,因此要有效衡量材料的寿命及抗疲劳能力,可以从断裂韧性及裂纹扩展机制入手。基于此,本文从高强钢的概述入手,首先分析高强钢的断裂韧性,然后探究高强钢的裂纹扩展机制,希望可以借此给高强钢性能的相关研究提供一定的参考。(本文来源于《四川水泥》期刊2019年10期）
郭萍,赵永庆,洪权,毛小南,侯红苗[3]（2019）在《TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展的微观机制》一文中研究指出通过断口分析讨论了TC4-DT钛合金裂纹扩展的微观机制。从微裂纹的形成,疲劳裂纹初期、近门槛区以及稳态区的扩展,分析了不同组织形态的TC4-DT钛合金对应的裂纹扩展微观机制。分析结果表明,对于片层组织,循环载荷的作用导致断裂表面粗糙及塑性变形过程中相界面产生位错塞积而诱使裂纹萌生。等轴组织变形过程中晶粒产生的断裂表面成为裂纹的萌生源。在近门槛区,等轴组织变形过程中位错累积将导致沿晶界的开裂,从而加速裂纹扩展;双片层组织由于次生α相的尺寸效应会加速裂纹扩展。在稳态扩展区,断口表面由第Ⅰ阶段的锯齿状断裂模式过渡到辉纹断裂模式,表现为塑性条带断裂机制。(本文来源于《材料导报》期刊2019年20期）
姜薇,徐学军,李亚智[4]（2019）在《微孔贯通机制的韧性多裂纹扩展研究》一文中研究指出拉伸载荷作用下,裂尖附近具有较高的应力叁轴度,微孔洞体积扩张及随后内部韧带颈缩是主导韧性裂纹扩展的细观机制。为基于微孔洞损伤机制模拟裂纹扩展,需要建立合理的孔洞贯通准则。基于叁维体胞分析,建立了2524-T3铝合金的宏观等效应变失效准则。通过假设孔洞在贯通前保持球形扩张,将塑性极限载荷准则推导为仅依赖于宏观应变的形式。这两种准则分别与Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型结合在一起,形成了GTN-E及GTN-L模型,对2524-T3铝合金薄板中的韧性多裂纹扩展过程进行了模拟。模拟结果与试验结果的对比表明,可以有效地分析韧性多裂纹的扩展连通过程。(本文来源于《火箭推进》期刊2019年03期）
李鹤飞[5]（2019）在《高强钢断裂韧性与裂纹扩展机制研究》一文中研究指出凭借优异的综合力学性能,高强钢成为目前应用最广泛的金属结构材料,在当今及未来工业发展中占据重要的地位。高强钢在服役过程中长期经受循环载荷作用,其疲劳与断裂问题成为高强钢的重点研究方向。随着断裂力学发展,损伤容限设计成为航空、航天等国防重要工业领域的关键构件疲劳断裂控制方法。材料的疲劳裂纹扩展性能与断裂韧性是构件损伤容限设计基础,然而目前对高强钢疲劳裂纹扩展及断裂韧性的研究仍不完善。因此,本研究选取一种典型AISI 4340高强钢为研究对象,基于能量原理深入探讨断裂韧性的评价方法及裂纹扩展微观机制;以Paris公式为基础,建立了改进的疲劳裂纹扩展速率公式,并提出一种快速预估疲劳性能的判据;通过深入探究疲劳裂纹扩展微观机制,由此形成疲劳裂纹扩展叁阶段的宏观力学模型。本文试图通过对高强钢中疲劳裂纹扩展及断裂韧性等相关问题的理解,尝试将所研究理论直观地应用到工程领域,为工程优化选材及关键构件可靠性设计提供具有一定价值的参考依据。提出了叁种评价金属材料平面应变断裂韧性KIC的方法。1)基于裂纹扩展初始阶段到临界失稳状态消耗能量的分配,建立了试样厚度B与断裂韧性KIC的定量关系,借助此公式可以实现小尺寸试样估算断裂韧性KIC,此项工作可应用于高韧性金属材料的断裂韧性评价。2)以试样整体断裂过程中的能量消耗,推导出断裂能密度WF与剪切唇宽度s的定量关系。其中WF在最大剪切唇宽度处达到最低,此时处于正断与切断的竞争平衡,揭示了裂纹扩展过程中遵循最低能量密度原理,并以此建立了剪切唇宽度与断裂韧性的定量关系。3)从冲击韧性与断裂韧性的能量消耗方式及共同遵循的能量原理出发,提出两种韧性剪切唇宽度之间的线性关系,由此获得高强钢中冲击韧性与断裂韧性的定量关系式。探讨了不同强韧性钢中裂纹扩展微观机制的转变过程。发现随着韧性提高,AISI 4340钢微观断裂特征从解理-韧窝混合型断口向韧窝连续转变,叁维XRT图像显示裂纹扩展方式由跳跃性向连续性逐步演化。低韧性钢中,裂纹在应力控制下以解理断裂方式连接其尖端附近的微裂纹,裂纹扩展速率加快;高韧性钢中,裂纹在应变主导下钝化扩展,且与附近聚合长大的微孔连接形成新的裂纹尖端;上述两种裂纹扩展微观机制可同时出现中等韧性钢中,此时应力应变存在竞争平衡,裂纹以交替方式向前扩展。高强钢的断口微观形貌可分为叁种典型特征,其形貌特征的形成过程与能量消耗有关,基于此建立了高强钢断裂韧性与断口微观形貌特征之间的定量关系。建立了具有预测性的疲劳裂纹扩展速率公式及疲劳性能优化判据。以Paris公式为基础,引入强韧性参量,推导出改进的疲劳裂纹扩展速率公式。阐述影响材料疲劳裂纹扩展性能的两大因素,疲劳裂纹扩展的变化过程取决于断裂韧性,疲劳裂纹失稳扩展的临界速率由抗拉强度控制。凭借该公式可以由材料的静态力学性能预测疲劳裂纹扩展性能,这在高强钢中得到了验证。此外,提出一种疲劳裂纹扩展性能与材料强韧性的定量判据,基于该判据可以在强韧性倒置关系曲线中选出最优疲劳性能的材料,并能够阐述材料同步强韧化可提高疲劳性能的本质。该公式与判据在合金钢、钛合金及铝合金中都得到准确的验证,为材料的疲劳性能优化提供理论依据。探索了疲劳裂纹扩展微观机制及宏观力学模型。在断口微观形貌中发现,疲劳裂纹扩展稳态阶段出现疲劳辉纹与韧窝特征共存的现象,且韧窝数量随着应力场强度因子升高而逐渐增多;叁维XRT图像显示裂纹尖端前方出现了大量微裂纹,侧面形貌则表现出裂纹尖端的不连续微孔。基于裂纹尖端应力场分析,提出疲劳裂纹扩展过程由钝化复锐机制向微孔聚合机制逐渐转化。以此混合机制为基础,建立宏观力学模型来描述疲劳裂纹扩展叁阶段,该模型在典型工程合金中得到了较准确的验证。其中ΔKv是钝化复锐-微孔聚合转变机制的平衡位置,成为疲劳裂纹扩展的安全参量,并且提出叁种获得ΔKv值的方法。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-21）
刘佳朋,周清跃,张银花,F.S.Liu,C.H.Tian[6]（2018）在《珠光体钢轨疲劳裂纹扩展过程中的马氏体形成机制研究（英文）》一文中研究指出Squat is a kind of railhead defects related to rolling contact fatigue(RCF),and regarded as a potential safety hazard in railway networks.The mechanisms of squat initiation and propagation remain unclearly understood.In the current study,several branches of subsurface cracks inside squat defects had been intensively investigated for understanding the development of RCF cracks.From metallographic observations,a few white etching particles were clearly found either located within crack gaps or attached with crack faces.Based on nanoindentation measurements,the hardness of white particles was higher than that in matrix,presenting a possible mechanical property of martensite.A large density of nano-twins in the substructure of white particles can be identified in the transmission electron microscopy bright-field imaging.Their corresponding selected area electron diffraction patterns proved white particles as Fe-C martensite with body-centered tetragonal crystallographic structure.Besides the martensite,a random distribution of oxidized sulphide inclusions(MnS)were found included in white etching particles as well by the energy-dispersive x-ray spectroscopy analyses.The discovery of martensitic transformation and sulphide inclusions(MnS)in the crack of squat defects reveals an accelerated failure mechanism which would be detrimental to operation safety.It is necessary to pay more attentions so that the risk of fatigue failures can be minimized.(本文来源于《中国铁道学会材料工艺委员会、工务委员会2018年钢轨使用技术学术交流会论文集》期刊2018-11-29）
李甲,方棋洪[7]（2018）在《原子尺度晶格畸变对高熵合金裂纹扩展的影响机制》一文中研究指出高熵合金特有的原子尺度严重晶格畸变,导致其具有优异的力学性能,比如高强度、高韧性等。然而,现有的表征手段无法观测到动态连续的微结构演变,使得高熵合金在纳米尺度的断裂行为缺少深入的理解。基于分子动力学模拟,研究了原子尺度晶格畸变效应对高熵合金裂纹尖端力学行为的影响。结果表明,原子尺度晶格畸变降低高熵合金的层错能,有利于不全位错的发射。裂纹尖端首先发射不全位错,然后通过1/6[112]型肖克利不全位错的运动,逐层增加裂纹尖端孪晶的厚度,导致裂纹尖端钝化。随着应变继续增加,通过不同方向的1/6[112]型肖克利不全位错的运动,驱动退孪生现象发生。同时,探索了裂纹取向(101)[010]、(010)[001]和(010)[101]对高熵合金裂纹扩展的影响。由于严重的原子尺度晶格畸变诱发应力场,导致裂纹尖端多个滑移系产生位错滑移;同时也是驱动裂纹扩展的重要原因,并且裂纹扩展模式随着裂尖尖端区域的晶格畸变程度改变而变化。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
侯杰,董建新,姚志浩[8]（2018）在《GH4169合金高温疲劳裂纹扩展的微观损伤机制》一文中研究指出空气环境对高温合金在高温下的损伤行为有显着影响.为了研究标准热处理态GH4169合金在高温疲劳裂纹扩展过程中的微观损伤机制,在空气环境中进行650℃、初始应力强度因子幅ΔK=30 MPa·m~(1/2)和应力比R=0.05的低周疲劳裂纹扩展试验.使用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)对试样的断口、外表面和剖面进行观察和分析.实验结果表明:疲劳主裂纹以沿晶方式萌生并扩展,随后沿晶二次裂纹出现,并且其数量和长度沿主裂纹方向逐渐增加,进入快速扩展阶段后,断口呈现韧窝组织形貌;在裂纹扩展过程中,δ相与基体的界面发生氧化,使得沿晶二次裂纹沿界面扩展并产生偏折,从而起到阻碍二次裂纹扩展的作用;试样外表面的主裂纹周围出现晶界氧化损伤区,其尺寸和晶界开裂程度沿主裂纹扩展方向逐渐增大.(本文来源于《工程科学学报》期刊2018年07期）
张玲,罗德春,白湘霞,芮执元[9]（2018）在《单晶γ-TiAl合金疲劳裂纹扩展机制的原子模拟》一文中研究指出为了研究TiAl合金的疲劳性能、裂纹扩展与组织形态的关系,采用分子动力学方法和速度加载的方式,对含内嵌边界裂纹的单晶γ-TiAl合金在交变载荷循环加载下,微裂纹扩展及微观形变机制进行研究。结果表明:单晶γ-TiAl合金在交变载荷的循环加载下裂纹扩展过程及微观形变机制分为叁个阶段,其力学性能受加载过程中出现的裂纹尖端晶格畸变,棱柱位错滑移,Lomer-cottrell位错群形成,堆垛层错开动,形变孪晶等各种微观缺陷及其相互作用结果影响,不同阶段的裂纹扩展机理及塑性形变机制完全不同。(本文来源于《航空材料学报》期刊2018年01期）
张磊[10]（2017）在《氢对α铁裂纹扩展机制影响的模拟研究》一文中研究指出分子动力学模拟能够将实验结果以原子结构图的形式直观地呈现出来,这样就得到了原子的运动细节。因此分子动力学模拟对于研究材料的微观机制,起到了重要的作用。本文使用分子动力学模拟的方法,研究了氢原子对α铁裂纹扩展的影响。文中详细研究了两种不同晶体取向的α铁裂纹在不同氢浓度下的扩展机制,研究结果表明,两种晶体取向模型的屈服应力都随着氢浓度的增加而降低,因为氢原子的引入引起了晶格畸变,使得α铁裂纹更容易产生位错成核。另外通过研究聚集在不同区域的氢原子对裂纹扩展的影响,发现富集在裂纹尖端前部的氢原子可以阻碍裂纹的扩展,而吸附在裂纹表面的氢原子促进了裂纹的扩展,同时也分析了在应力梯度的作用下,氢原子的位移轨迹。在本文中,也研究了加氢条件下温度和晶粒尺寸对α铁裂纹力学性能的影响,研究结果表明,在100K和400K的温度下,α铁裂纹在塑性变形阶段的流动应力要低于200K和300K时的流动应力,这是因为不同温度下原子的活动性不同,导致不同温度下氢原子对α铁裂纹中不全位错的阻碍程度不同造成的。最后,本文研究了晶粒尺寸对α铁裂纹力学性能的影响。(本文来源于《西安石油大学》期刊2017-06-18）
裂纹扩展机制论文开题报告
（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：
高强钢的力学性能较为优异,它能够长期的承受循环载荷,而且价格也较为低廉,所以在当前的工业中有着十分广泛的应用。特别是对于航空航天等领域而言,需要结构件具备极佳的力学性能,而高强钢正好可以适应这一需求。而从材料本身来看,其力学性能直接与断裂韧性和裂纹扩展机制相关,因此要有效衡量材料的寿命及抗疲劳能力,可以从断裂韧性及裂纹扩展机制入手。基于此,本文从高强钢的概述入手,首先分析高强钢的断裂韧性,然后探究高强钢的裂纹扩展机制,希望可以借此给高强钢性能的相关研究提供一定的参考。
（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。
裂纹扩展机制论文参考文献
[1].吴圣川,李存海,张文,康国政.金属材料疲劳裂纹扩展机制及模型的研究进展[J].固体力学学报.2019
[2].古妮娜.高强钢断裂韧性与裂纹扩展机制研究[J].四川水泥.2019
[3].郭萍,赵永庆,洪权,毛小南,侯红苗.TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展的微观机制[J].材料导报.2019
[4].姜薇,徐学军,李亚智.微孔贯通机制的韧性多裂纹扩展研究[J].火箭推进.2019
[5].李鹤飞.高强钢断裂韧性与裂纹扩展机制研究[D].中国科学技术大学.2019
[6].刘佳朋,周清跃,张银花,F.S.Liu,C.H.Tian.珠光体钢轨疲劳裂纹扩展过程中的马氏体形成机制研究（英文）[C].中国铁道学会材料工艺委员会、工务委员会2018年钢轨使用技术学术交流会论文集.2018
[7].李甲,方棋洪.原子尺度晶格畸变对高熵合金裂纹扩展的影响机制[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[8].侯杰,董建新,姚志浩.GH4169合金高温疲劳裂纹扩展的微观损伤机制[J].工程科学学报.2018
[9].张玲,罗德春,白湘霞,芮执元.单晶γ-TiAl合金疲劳裂纹扩展机制的原子模拟[J].航空材料学报.2018
[10].张磊.氢对α铁裂纹扩展机制影响的模拟研究[D].西安石油大学.2017
论文知识图
