一、基于安定理论的微小裂纹疲劳门槛值的分析（论文文献综述）
刘伦,张振军,阳华杰,吉海宾,陈洁,易俊兰,王磊,李小武,张哲峰[1]（2021）在《缺陷对选区激光熔化Ti6Al4V合金高周疲劳性能的影响》文中研究说明明确缺陷对选区激光熔化Ti6Al4V合金的疲劳性能影响规律是突破该材料工程应用瓶颈的关键问题。在缺陷无法避免的工艺背景下,借助于金相显微镜、电子背散射衍射技术、X射线三维成像系统、疲劳试验机、扫描电子显微镜及激光共聚焦显微镜,对该材料的组织和缺陷表征,研究了高周疲劳性能及失效机制。结果表明,该合金的微观组织表现出增材制造材料独特的工艺特征;材料的致密度为99.99%,整体缺陷尺寸小于60μm;材料的疲劳极限为398MPa,断裂试样均在未熔合缺陷处形成疲劳裂纹,且循环周次低于106cycles。而缺陷处有效应力强度因子大多分布于短裂纹疲劳裂纹扩展门槛值之上,这决定了该材料的循环寿命较低的特点,后续引入K-T模型建立了关于该材料安全服役的评价方法。
元少昀,陈超[2]（2021）在《合于使用评价在超高压容器设计中的应用》文中指出合于使用评价方法通常用于含缺陷的在役压力容器剩余强度或剩余寿命的评估;超高压容器由于壳体中的应力水平很高,且材料塑性储备相对较差,内壁任何微小的缺陷或人为损伤,都是疲劳破坏的隐患,故疲劳破坏是超高压容器设计必须要考虑的失效模式之一。如超高压容器不能以未爆先漏的模式失效,则应按断裂力学的方法计算设计循环次数,因此,需要在设计阶段引入合于使用评价方法确定允许的裂纹深度。API 579的合于使用评价方法已成为含裂纹在用压力容器评价中使用最广泛的一种方法,对超高压容器的裂纹缺陷可进行2级评价,共包括12个步骤,最后根据失效评定图（FAD）可以确定给定的裂纹和操作工况是否可以接受。
余建星,赵岩,余杨,王华昆,王福程[3]（2021）在《基于S-N曲线和断裂力学的浮式风力机张力腿疲劳评估》文中研究表明针对风浪流联合作用下张力腿型浮式风力机筋腱的疲劳问题,提出一种基于S-N曲线与断裂力学的疲劳评估方法。通过对浮式风力机进行时域耦合分析获取张力筋腱应力时程,基于裂纹萌生S-N曲线、线性累计损伤理论评估裂纹萌生阶段寿命,并基于断裂力学Forman公式评估未穿透裂纹扩展、穿透裂纹扩展2阶段寿命。以5 MW Seastars式风力机平台为例,验证了该方法的可行性,并研究了顶张力、风浪夹角对疲劳寿命的影响。计算结果表明:穿透裂纹扩展寿命占总寿命比例极小;总寿命随预张力增大而减小,且对风浪流角度的变化较为敏感。
孙晶晶[4]（2021）在《提速客车转向架构架载荷谱建立方法研究》文中指出载荷谱是可靠性设计的依据和结构疲劳试验的基础。国内外关于载荷谱编制的研究涉及众多领域,但关于转向架构架设计和疲劳试验的却较少。国内提速客车转向架构架种类繁多、运营工况复杂,安全问题时有发生。依据现行的国际标准,仅能在定性层次上分析转向架构架的结构强度和疲劳可靠性,显然已不足以保障国内运营安全。编制能够正确反映运营条件下转向架构架损伤情况的载荷谱是将现有的结构可靠性设计和可靠性试验评估从定性层次到定量层次的提升,也是保障国内铁路运输安全中亟待解决的问题。对载荷进行正确解耦识别是编制可靠载荷谱的前提条件。由于一系悬挂（包括弹簧和减振器）的存在,构架承受的载荷和应变响应基本处于低频范围（小于10Hz）,而构架弹性模态的第一阶固有频率通常在30Hz左右。在载荷识别的范畴中,构架的动载荷识别基本处于低频范围。本文对提速客车转向架构架的研究是基于现行国际标准,结合标定试验和线路实测,最终获得基于线路实测的随机载荷谱和动态应力谱,并以此为基础建立可用于台架试验复现道路损伤的试验载荷谱。主要的工作重点如下:（1）提速客车转向架构架的基本载荷系分析。构架基本载荷系的完备性是载荷识别、建立随机载荷谱的研究基础。以现行国际标准所介绍的基本载荷系为基础,对构架基本载荷平衡力系进行分析,提出了抗蛇行载荷系,并通过实测载荷预测动应力与实测动应力的比较,验证了抗蛇行载荷系存在的重要意义,对于其它客运车辆（如高铁和地铁）构架载荷系的完善具有指导意义,使转向架构架的基本载荷系趋于完善,能够完整覆盖构架结构的变形特征和悬挂功能。（2）获得转向架构架在准静态下载荷-应力传递函数。在实验室内,通过构架标定试验台,对构架载荷系进行准静态标定试验,对识别方法进行多次试验以优化各载荷系解耦过程。针对构架载荷识别传递矩阵的病态特性,通过控制传递矩阵条件数,确保传递矩阵具备良好特性,进而有效控制载荷识别误差。（3）验证载荷解耦识别方法。在标定试验的基础上,通过线路实测,对各载荷系进行数据采集分析,将实测载荷预测的动应力和实测动应力进行对比,从实际应用中验证了构架载荷解耦识别方法的有效性。（4）编制试验载荷谱。通过试验载荷和试验动应力数据的统计分析,编制能够覆盖构架结构损伤情况的随机载荷谱是本文的研究核心。以随机载荷谱为基础,通过相关性研究,得到了各载荷系之间的相位关系,并提出了一种载荷系相位关系的编制方法,这是试验载荷谱编制的技术关键,并以此为基础编制了试验载荷谱。讨论了相位矩阵编制中各因素对于试验载荷谱正确反映构架实际运营工况下疲劳寿命的影响。
温静[5]（2020）在《地铁轨道曲线段轮轨滚动接触疲劳分析》文中研究指明滚动接触疲劳伤损是影响轮轨寿命的主要伤损之一,如处理不及时或不妥当,随时会导致轮对和钢轨失效,危及行车安全。本文从轨道结构参数方面进行车辆曲线通过时轮轨滚动接触疲劳成因研究。主要工作和结论如下:（1）首先对国内外轮轨滚动接触疲劳的现有实验和理论研究等进行详细论述,明确轮轨滚动接触疲劳的研究意义,并选用适合本文所需的研究方法。（2）通过建立轮轨接触几何计算模型、蠕滑率计算模型和三维非Hertz滚动接触力学模型,研究轨道结构参数对地铁车辆静态匹配性能和接触力学特性的影响。结果表明:内轨或外轨轨底坡的减小均会恶化轮轨接触关系,引起较大的接触应力;轨距加宽可改善轮轨匹配关系,并显着降低接触接触应力,减小轮轨的滑动行为。（3）建立了地铁车辆-轨道耦合动力学模型,结合三维非Hertz滚动接触力学模型,按轮轨实际滚动接触状态,分析计算轨道结构参数对轮轨动态匹配关系和接触力学特性的影响。结果表明:曲线半径的减小会恶化轮轨匹配关系,使轮轨间有较大的蠕滑率和蠕滑力;外轨轨底坡的减小对外轨侧轮轨接触几何和接触应力影响更大,内轨轨底坡的变化对内外轨均有明显影响;轨距加宽能改善轮轨关系,有利于曲线通过,使轮轨接触点对不易发生轮缘和钢轨外侧的接触;摩擦系数主要影响外轨侧轮轨接触,摩擦系数增大能显着降低摇头角和蠕滑率,降低轮轨间的接触应力。（4）基于三维弹性体非赫兹滚动接触理论、安定图及损伤函数,进一步分析轨道结构参数对轮轨滚动接触疲劳的影响。车辆通过小半径曲线（尤其半径小于500m）会发生轨距角接触,接触斑上的作用力远大于非轮缘接触时的作用力,轮轨接触斑材料处于棘轮效应区,这是轮缘和钢轨内侧易产生大量滚动接触疲劳破坏的主要原因。内轨或外轨出现较小的轨底坡时,会显着增大轮轨表层和次表层接触应力,恶化车轮表面疲劳性能,使轮轨产生滚动接触疲劳的概率增加。适当加宽曲线段轨距有利于轮轨关系的匹配,可缓减曲线钢轨接触疲劳伤损,轨距加宽值为2mm时效果最佳。过小的摩擦系数会引起外轨侧有过大的轮轨接触应力,随着荷载的循环加载,会加速轮轨材料的疲劳伤损;增加轮轨间的粘着可以减小轮轨间的接触应力,进而降低轮轨间的滚动接触疲劳,摩擦系数为0.3和0.4效果最为显着。
沈学成[6]（2020）在《25Cr2Ni2MoV钢堆焊焊接接头的高周疲劳行为与疲劳门槛值》文中提出汽轮机转子长期服役过程中难免出现局部损伤或结构破坏,替换整个转子不仅技术上复杂,也会造成巨大的经济损失,采用堆焊技术对汽轮机转子进行局部修复是一种可行的方法。25Cr2Ni2MoV钢是一种常用转子钢材料,由于焊接接头是整个焊接转子抗疲劳性能最弱的部位,研究其堆焊焊接接头的疲劳特性对评价汽轮机转子的堆焊工艺及抗疲劳性能至关重要。本文以25Cr2Ni2MoV钢堆焊焊接接头为研究对象,开展了高周疲劳行为和疲劳门槛值试验研究。主要研究内容及结论如下:（1）研究了 550℃×20h和580℃×20h两种热处理和三个应力比R=-1、0.1和0.8对25Cr2Ni2MoV钢堆焊焊接接头高周疲劳行为影响及作用机理。结果表明,随R增大,疲劳强度明显下降,而同一R下热处理影响不大;随疲劳寿命增大,裂纹萌生位置由试样表面逐渐转移到试样内部,断裂位置由母材转移到焊缝;短寿命试样起裂源主要为母材小尺寸锻造缺陷,而长寿命试样起裂源主要为焊缝大尺寸焊接缺陷。热处理和R通过影响裂纹萌生形式和位置进而影响疲劳寿命。（2）研究了 550℃×20h和580℃×20h两种热处理和五个应力比R=0.1、0.3、0.5、0.7和0.9对25Cr2Ni2MoV钢堆焊焊接接头疲劳裂纹扩展行为的影响及裂纹扩展机理。结果表明,随R增大,母材、热影响区和焊缝均表现为da/dN增大,疲劳门槛值△Kth减小;母材在R为0.1和0.7时受热处理的影响不明显,R为0.3和0.5时580℃×20h热处理下抗疲劳性能比550℃×20h热处理好;焊缝在各R下受热处理影响均较小;热影响区受热处理影响情况复杂。低R下,母材近门槛值区的断面出现面型断裂形貌,存在裂纹闭合,此时的△Kth不是材料真正的△Kth;当R≥0.7,面型断裂形貌消失,裂纹闭合较小,对应的△Kth可以认为是材料的固有属性,并建立了估算式。（3）基于所获的堆焊焊接接头不同区域的裂纹扩展速率数据,对比研究了两种用于预测不同R下疲劳裂纹扩展行为的裂纹闭合-裂纹扩展驱动力统一模型的适用性和准确性。简要介绍了 Zhu模型和Kwofie-Zhu模型的基本内容,并采用25Cr2Ni2MoV钢的疲劳裂纹扩展试验数据进行模型验证。结果表明,Kwofie-Zhu模型预测结果更准确,但应用过程涉及参数求解,过程较复杂;Zhu模型应用过程较简单,对CrMoV类钢具有普适性,在预测准确性上弱于Kwofie-Zhu模型。两种模型均在25Cr2Ni2MoV钢堆焊接头近门槛值区和Paris区疲劳裂纹扩展展现出良好的预测结果,验证了将裂纹闭合机制和扩展驱动力机制统一起来去研究疲劳裂纹扩展行为的应力比相关性是合理可行的。
赵春阳[7]（2020）在《潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究》文中进行了进一步梳理大深度载人潜水器在复杂的海洋环境中会受到外部压力的作用,频繁的下潜和上浮的过程中将会引起结构应力的循环变化,除此之外,另有研究表明载人潜水器在大深度下保持恒定深度工作时还会受到连续的保载载荷,这些载荷的共同作用会加速耐压球壳的疲劳损伤,乃至产生裂纹从而无法保障科研人员及考察设备的安全性。裂纹的产生过程中有很多不确定因素的影响,传统的疲劳分析方法难以准确评估损伤情况。可靠性理论可以针对不确定性变量的分布特性进行描述,得到更加准确的评估。因此,对于潜水器耐压壳体材料进行疲劳可靠性的研究是至关重要的。目前,随着载人潜水器不断地挑战深海下潜极限,传统的耐压壳体制造材料高强度钢已不能满足其性能需要。钛合金具备了成熟的机械加工性能和优异的力学性能,是制造耐储压结构物的重要金属材料。但钛合金材料在受到诸多不确定因素影响后也会产生裂纹扩展现象,因此,将概率可靠性方法应用于钛合金疲劳分析领域,对于深海载人潜水器的疲劳设计及可靠性分析具有重要意义。本文基于断裂力学理论,采用了改进的Mc Evily和考虑了保载效应的疲劳模型与可靠性理论相结合的方式,分别建立了极限状态计算模型,得到了三种不同应力载荷比下的疲劳可靠度和失效概率,并对参数敏感性展开研究。初步开展了深海载人潜水器耐压壳用新型钛合金的疲劳可靠性和保载-疲劳可靠性的研究。本文主要研究内容如下:（1）总结归纳了海洋结构物疲劳寿命评估方法,包括了传统的疲劳累积损伤理论和基于断裂力学的裂纹扩展理论;介绍了可靠性理论及其发展历程,并对比分析了两种可靠性方法,一次二阶矩法和响应面法;（2）针对新型钛合金材料,开展力学性能、疲劳裂纹扩展速率和保载-疲劳裂纹扩展速率试验研究,获得了不同载荷比下裂纹扩展速率随应力强度因子变化规律及疲劳寿命的变化规律,为新型钛合金材料的疲劳和保载-疲劳可靠性分析奠定了试验研究基础;（3）基于改进的Mc Evily裂纹扩展模型,对模型中的不确定因素进行分析,并采用正态分布及威布尔分布函数对其不确定参数进行数据拟合,得到了主要的不确定参数的统计分布特征。依据断裂失效准则,结合可靠性理论建立了极限状态方程,分别采用一次二阶矩法和响应面法计算了不同应力比下的可靠度,并对各不确定性变量进行了参数敏感性研究。（4）基于疲劳和保载疲劳试验研究的基础上,考虑了保载载荷的裂纹扩展疲劳寿命情况,并根据断裂失效准则建立了极限状态方程,分别采用一次二阶矩法和响应面法进行可靠性计算,得到了不同应力比情况下的可靠度指标及失效概率。并开展了应力比R为0.3的不确定性参数敏感性分析,得到了随着变异系数的增加其可靠性逐渐降低的结论。最后对不同裂纹扩展模型下的疲劳可靠性进行对比分析,论证了考虑保载载荷对不确定性及可靠性的影响。本文采用将断裂力学裂纹扩展理论与可靠性理论相结合的方式,充分考虑了新材料各不确定性参数的特征分布情况。通过完成不确定参数的统计分布特征和敏感性分析,对新型钛合金疲劳裂纹扩展的可靠性研究进行了初步的探讨。
黄翔宇[8]（2020）在《新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展试验及预报方法研究》文中研究表明现如今,陆地资源越来越匮乏,海洋资源,尤其是深海资源的开发成为了世界各国的重要战略目标。深海载人潜水器作为海洋资源勘探、采集的平台,在深海资源的开发上无疑具有相当重要的地位。作为一种工作环境处于深海极端环境下的工程设备,深海载人潜水器的安全性也是国内外研究人员的研究重点,而深海载人潜水器的耐压壳在潜水器工作期间承受了主要的外部载荷,因此,研究深海载人潜水器的安全性的重点便是研究潜水器耐压壳的服役寿命。钛合金具有较强的抗海水腐蚀性能与比强度,因此深海载人潜水器耐压壳的主要选材为钛合金。深海载人潜水器在服役期间的主要工作状态有三种,即下潜、工作、上浮,这三种工作状态与飞行器的起飞、巡航、降落三种状态类似,因此,影响深海载人潜水器耐压壳的安全性与服役寿命的主要问题便是钛合金的保载-疲劳问题。国内外针对钛合金保载-疲劳裂纹扩展的研究主要着眼于室温状态下,单一保载作用下的保载-疲劳裂纹扩展,对低温及波形影响的研究并不多,而基于现有研究成果可以认为两者都会对钛合金的保载-疲劳裂纹扩展行为产生影响。因此,对最新提出适用于全海深载人潜水器耐压壳的新型钛合金材料开展不同温度及不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率试验及预报方法研究是有意义的。本文的主要研究目的是选用合适的钛合金保载-疲劳裂纹扩展预报模型,开展不同温度下新型钛合金材料疲劳裂纹扩展门槛值试验,得到不同温度与载荷比下新型钛合金疲劳裂纹扩展门槛值,并揭示温度与载荷比对疲劳裂纹扩展门槛值的影响规律。开展不同温度、不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率试验,揭示低温、波形对新型钛合金材料保载-疲劳裂纹扩展速率的影响。基于选用模型,对新型钛合金不同温度下保载-疲劳裂纹扩展速率开展预报,并考虑波形影响,对模型进行修正,基于修正后的模型对新型钛合金不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率开展预报,对比试验结果与预报结果,验证模型的准确性。基于以上目的,本文主要研究内容分为以下方面:（1）对国内外较常用的保载-疲劳裂纹扩展预报方法进行了综述。对比了应用较多的几种保载-裂纹扩展预报模型,并且分析了各个模型的预报能力,选择了适合新型钛合金材料的保载-疲劳裂纹扩展预报模型;（2）开展了不同温度、不同载荷比下新型钛合金疲劳裂纹扩展门槛值试验,分析了温度及载荷比对新型钛合金疲劳裂纹扩展门槛值的影响规律,得到了不同载荷比及不同温度下新型钛合金疲劳裂纹扩展门槛值;（3）开展了不同温度、不同波形下新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验,分析了不同温度、不同波形下新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率曲线的特征,得到了温度及波形对新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展行为的影响规律;（4）基于选用的钛合金保载-疲劳裂纹扩展预报模型,开展不同温度下新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率预报研究,对比试验结果与预报结果,验证了选用模型的准确性。考虑了波形的影响,对模型进行修正,将保载时间项分为两个部分,并考虑了波形的动态影响规律。基于修正后的模型,对不同波形下新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率开展预报,并对比试验结果,验证修正后模型的准确性。
王震[9]（2019）在《循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究》文中提出材料的疲劳损伤特性研究已开展了几十年的时间,获得了丰富的成果。相对于其它材料,岩石类材料的疲劳损伤特性研究仍然比较滞后,其在循环动载作用下的疲劳损伤特性及机制仍需明确,理论体系还尚待完善。本文依托国家自然科学基金项目,以三峡库区边坡常见砂岩为研究对象,借助室内单轴试验、循环动力试验、核磁共振技术、数值计算和理论推导等手段较为深入系统地研究了循环动载下砂岩的损伤力学特性、细观损伤演化机制以及岩质边坡在反复微震作用下的长期稳定性。本文主要研究成果如下:（1）开展了不同加载速率下的砂岩单轴压缩试验,得到了起裂应力、扩容应力、峰值强度等砂岩特征应力和弹性模量和加载速率之间的关系。试验结果表明,砂岩特征应力和弹性模量都随着加载速率的增加而增加。其中,起裂应力、扩容应力和弹性模量与峰值强度呈线性关系;起裂应力与峰值强度比、弹性模量与应变率对数之间存在线性函数关系。说明随着应变率的增加,岩石进入塑性阶段的时间发生延后,塑性段在全应力应变曲线中占比减小,弹性段占比增加,岩石的弹性特性更明显。建立了波速-回弹综合法单轴强度预测模型。对比分析了波速、回弹和波速-回弹综合法三种无损估算法下的砂岩单轴强度预测精度,波速-回弹综合法的估算精度比釆用“单因素方法”有较大提高。（2）开展了库岸边坡砂岩疲劳损伤试验,得到了加载频率、应力水平与砂岩疲劳寿命之间的关系。试验结果表明,在13Hz范围内,固定其它加载条件下,频率越高,岩石疲劳寿命越高;疲劳寿命对数与加载频率存在线性函数关系;砂岩疲劳寿命对数与上限应力存在线性函数关系,由此建立了基于S-N曲线的疲劳寿命预测模型。对比循环动载与静力试验曲线发现,循环动载作用下的极限变形应力水平线靠近其与单轴压缩应力应变曲线跌落段的交点。在13Hz范围内,最终破坏时的砂岩轴向变形量基本相同,表明疲劳破坏极限变形受到加载频率的影响很小。通过引入考虑应变率对应力水平影响的的校正系数,建立了考虑频率、加载应力水平的多因素疲劳寿命预测模型。（3）对不同加载次数下的砂岩试样进行了核磁共振试验,得到其不同工况下孔隙度,T2谱图和核磁成像结果,结果均有良好的一致性。均揭示了不同循环次数下砂岩内部在初始变形阶段、低速变形阶段和加速变形阶段的裂隙发展规律。（4）利用颗粒流程序对循环动载作用下砂岩的细观演化规律和能量耗散过程进行了研究,将循环动载与静力加载计算结果进行了对比,揭示了岩样疲劳细观损伤和能量耗散机制。得到循环动载作用下,岩样破坏前吸收的能量主要以滑动摩擦能和弹性应变能的形式耗散和储存下来,试样内部颗粒之间接触机会的增多导致内部大量裂纹产生。最终综合对比核磁共振和数值试验结果,发现两者在细观损伤演化规律上一致,数值计算进一步解释了核磁成像孔隙均匀分布的成因。（5）以循环动载作用下砂岩累积变形特性为基础,构建了可以描述砂岩初始变形、低速变形和加速变形阶段的基于变阶分数阶导数的非线性流变本构模型。采用1st Opt计算软件中Levenberg-Marquard（LM）算法,依照砂岩疲劳试验数据对本构方程参数进行了求解并对曲线进行了拟合,验证了砂岩非线性流变本构模型的适用性。（6）采用最小二乘法对动态弹性模量衰减过程进行拟合,建立了基于剩余刚度的砂岩弹塑性疲劳损伤演化模型。同时,结合多因素疲劳寿命预测模型建立了基于刚度衰减的新型砂岩疲劳损伤计算方法。利用有限差分软件进行了二次开发,在成功验证适用性的基础上,对一个节理岩质边坡进行了V、VI和VII度地震烈度下的边坡稳定性计算。对比了软件自带M-C模型和本文模型计算结果,结果表明本文模型下,边坡计算结果更趋于安全,具有一定优势。结合水库诱发地震能达到的最大烈度,采用烈度为III和IV度的微弱地震波对边坡模型进行了多次地震作用下稳定性计算。研究得到随着地震加载次数增加,边坡动力稳定性系数减小,边坡损伤累积速度加快。不同烈度下,地震烈度越高,边坡损伤累积速度越快。通过记录地震波循环往复作用下坡体速度矢量和位移矢量变化,对地震作用下边坡失稳过程进行了分析。
张一喆[10]（2019）在《基于工况识别的高速动车组构架疲劳损伤研究》文中进行了进一步梳理2018年底,我国的高速铁路运营里程已接近2.8万km。“复兴号”动车组的大面积开行,使我国现役的动车组接近3000列。随着新线路、新车型的不断投入,以及运行速度和对乘坐舒适度要求的不断提高,对车辆运行的安全可靠性研究则显得尤为重要。而焊接构架则是动车组走行部的主体结构,是整车安全可靠运用的重要保障。近些年,国内外针对构架在牵引和制动等载荷系下的疲劳,以及通过长期应力试验得到构架关键部位的损伤规律等问题的研究已初见成效,但是对于不同线路条件和工况特点对构架承载和损伤状态影响的研究仍有待深入。本文基于上述背景,对高速铁路线路工况的分类以及识别方法进行了研究,并基于线路实测数据,计算各类运用工况与构架疲劳损伤之间的耦合关系,最终通过工况识别数据对构架损伤做出比较准确的预测。主要的研究内容如下:1.从工况识别和损伤分析对传感器数据处理的实际要求出发,结合陀螺仪及电阻应变计的实际数据对基于傅里叶变换的经典滤波、小波变换和希尔伯特-黄变换的理论和应用进行研究。揭示了对加速度信号进行经验模态分解获得的各阶内部模态函数的本质特性,在基于曲率半径的工况识别问题中大幅提高识别正确率。2.对我国现有高速铁路中典型运用工况的测试数据进行了统计分析,发现不同线路之间的规律性和差异性、以及工况分布的差异可能是造成不同线路运用时构架损伤存在不同的根本性原因。依据微机械陀螺仪的工作原理和测量精度,提出了基于曲率半径的曲线和道岔的识别方案。在对两者半径重合区的识别中,基于希尔伯特-黄变换的理论,采用了加速度内部模态函数的能量熵,对曲线和道岔做出了较准确的划分。3.根据气压变化的特性对两车交会和通过隧道两种工况进行识别,分析动车组设备舱大量气压试验数据后发现,舱内部分位置的气压值在上述工况下的规律性表达可作为识别的依据。对两车交会和通过隧道数据单独提取后,给出了基于支持向量机理论的阈值工况区分法。对该方案识别效果进行分析后,补充了GPS信号配合下的通过隧道识别方案,综合提升了识别准确率。总结各类工况的判定依据和流程,给出了基本的动车组工况识别方案。4.研究动应力测试数据分布规律,给出采用三参数威布尔分布的拟合方案,基于各类级数选择理论,对动应力数据统计分组数目进行了研究。根据材料的S-N曲线及Miner损伤法则推导出等效应力的计算方法,并采用构架的实测数据对所有分布参数和等效应力值的关系做了讨论。5.对大量同工况、同交路的动车组构架动应力测试数据进行了统计,发现动应力测试结果的离散性是普遍存在的。在考察动应力样本离群性方面,基于误差分析的基本理论,提出了针对小样本的四分位法修正算法。采用350km/h速度级动车组构架部分测点在大量运用交路上的数据进行分布检验,确定其分布规律。并对不同使用公里数、不同工况、交路和构架不同位置的测点等效应力分布差异性进行深入研究,揭示出等效应力分布参数和疲劳损伤程度之间的关联。给出了基于概率和等损伤思想的应力等效方法,使构架的疲劳损伤评估更加科学准确,有充足的理论依据。6.给出构架在直线、曲线、两车交会和通过隧道等各种单一工况下的等效应力状态,分析了不同工况与构架不同位置损伤间的关联。针对实际运行中多工况叠加问题,引入BP神经网络,通过输入大量单一工况和多工况下的工况状态和构架损伤响应输出,对网络进行训练,使其给出在工况叠加时较为准确的构架状态。最后对大量线路进行工况识别和划分,采用识别得到的数据给出构架的损伤状态,并与全交路测试的动应力数据进行比对,综合分析工况识别和损伤评估的效果。本文的研究结论对进一步精细化载荷谱的建立提供了理论依据,也为参考车辆损伤规律的高速铁路线路设计给出了意见。同时对各类动车组在新线路上运用的应力状态给出了全新的预测方法,较好地估计了构架在不同交路上的动应力测试结果,具有一定的理论指导意义和工程实用价值。
二、基于安定理论的微小裂纹疲劳门槛值的分析（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、基于安定理论的微小裂纹疲劳门槛值的分析（论文提纲范文）
（1）缺陷对选区激光熔化Ti6Al4V合金高周疲劳性能的影响（论文提纲范文）
| 1 实验 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 微观组织 |
| 2.2 缺陷表征 |
| 2.3 高周疲劳试验结果 |
| 2.4 缺陷参量对疲劳性能的影响 |
| 3 结论 |
（2）合于使用评价在超高压容器设计中的应用（论文提纲范文）
| 1 合于使用评价方法 |
| 2 超高压容器疲劳设计 |
| 3 合于使用评价方法在超高压容器疲劳评定中的需求 |
| 4 裂纹的合于使用评价方法 |
| 5 结论 |
（3）基于S-N曲线和断裂力学的浮式风力机张力腿疲劳评估（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 张力筋腱的疲劳寿命分析方法 |
| 1.1 疲劳演化过程 |
| 1.2 基于累积损伤原理的裂纹萌生寿命分析 |
| 1.3 基于断裂力学原理的裂纹扩展寿命分析 |
| 1.3.1 裂纹扩展机理 |
| 1.3.2 应力强度因子范围 |
| 1.3.3 临界失稳裂纹长度 |
| 1.3.4 运动响应计算 |
| 2 计算模型与讨论 |
| 2.1 计算模型参数 |
| 2.2 疲劳寿命计算与讨论 |
| 2.3 预张力对疲劳寿命的影响 |
| 2.4 风浪流夹角对疲劳寿命的影响 |
| 3 结论 |
（4）提速客车转向架构架载荷谱建立方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 动载荷识别技术研究现状 |
| 1.2.1 动载荷识别技术 |
| 1.2.2 动载荷识别技术在轨道车辆领域的应用 |
| 1.3 载荷谱研究现状 |
| 1.3.1 国外载荷谱研究现状 |
| 1.3.2 国内载荷谱研究现状 |
| 1.3.3 国内铁路领域载荷谱研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 提速客车转向架构架基本载荷系构建 |
| 2.1 现有标准中转向架构架结构载荷描述 |
| 2.1.1 欧洲标准中转向架构架设计和试验工况 |
| 2.1.2 日本标准中转向架构架加载工况 |
| 2.2 提速客车转向架构架基本载荷 |
| 2.2.1 提速客车转向架构架结构形式和载荷描述 |
| 2.2.2 构架结构准静态基本载荷系 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 结构准静态解耦载荷识别方法 |
| 3.1 基本原理 |
| 3.1.1 准静态法 |
| 3.1.2 解耦识别原理 |
| 3.1.3 条件数和传递矩阵病态特性 |
| 3.1.4 应变片的特性 |
| 3.1.5 电桥原理与载荷识别应用 |
| 3.2 构架结构载荷识别方案的确定 |
| 3.2.1 国际标准中载荷计算 |
| 3.2.2 转向架构架有限元分析 |
| 3.2.3 构架识别测点的选择 |
| 3.3 转向架构架标定试验 |
| 3.3.1 载荷系识别标定试验 |
| 3.3.2 动应力测点标定试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 结构载荷识别方法试验验证 |
| 4.1 基本理论 |
| 4.1.1 相关分析 |
| 4.1.2 等效应力 |
| 4.2 线路试验 |
| 4.2.1 试验线路 |
| 4.2.2 数据处理方法 |
| 4.3 209P转向架构架修正载荷系 |
| 4.3.1 载荷系与其平衡反力 |
| 4.3.2 摇头和抗蛇行载荷系 |
| 4.3.3 载荷系修正 |
| 4.4 预测精度评估 |
| 4.5 各载荷系对构架疲劳损伤的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 载荷谱编制方法研究 |
| 5.1 随机载荷谱的编制 |
| 5.1.1 随机数据平稳性检验 |
| 5.1.2 随机数据门槛值 |
| 5.1.3 数据载荷循环统计方法 |
| 5.1.4 总体分布估计及检验 |
| 5.1.5 载荷谱的编制 |
| 5.2 疲劳试验载荷谱 |
| 5.2.1 现行试验载荷谱编制方法 |
| 5.2.2 基于相关性的试验载荷谱编制方法 |
| 5.3 本章小节 |
| 6 疲劳试验载荷谱的编制 |
| 6.1 相位矩阵排列顺序的影响 |
| 6.2 相关性简化的影响 |
| 6.2.1 不相关和正相关 |
| 6.2.2 瞬时相关性分析 |
| 6.2.3 全局相关性分析 |
| 6.2.4 相关性关系构建相位关系 |
| 6.3 基准载荷系的影响 |
| 6.3.1 试验载荷谱的等效 |
| 6.3.2 以浮沉载荷系为等效基准载荷系 |
| 6.3.3 以侧滚载荷系为等效基准载荷系 |
| 6.4 本章小节 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 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 |
（5）地铁轨道曲线段轮轨滚动接触疲劳分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 轮轨接触疲劳研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第2章 轮轨静态接触关系分析 |
| 2.1 轮轨滚动接触计算模型 |
| 2.1.1 轮轨接触几何计算模型 |
| 2.1.2 轮轨滚动接触蠕滑率计算 |
| 2.1.3 三维非Hertz滚动接触力学模型 |
| 2.2 轮轨静态匹配性能分析 |
| 2.2.1 接触点对分布 |
| 2.2.2 滚动圆半径差和接触角 |
| 2.2.3 纵向蠕滑率和自旋蠕滑率 |
| 2.3 轮轨静态接触力学特性分析 |
| 2.3.1 非对称轨底坡变化 |
| 2.3.2 轨距变化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 车辆曲线通过时轮轨动态接触关系分析 |
| 3.1 地铁车辆-轨道耦合动力学模型 |
| 3.2 轮轨动态匹配性能分析 |
| 3.2.1 曲线半径变化 |
| 3.2.2 非对称轨底坡变化 |
| 3.2.3 轨距变化 |
| 3.2.4 摩擦系数变化 |
| 3.3 轮轨动态接触力学特性分析 |
| 3.3.1 曲线半径变化 |
| 3.3.2 非对称轨底坡变化 |
| 3.3.3 轨距变化 |
| 3.3.4 摩擦系数变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 轮轨滚动接触疲劳影响分析 |
| 4.1 轮轨滚动接触疲劳预测模型 |
| 4.1.1 安定图 |
| 4.1.2 损伤函数 |
| 4.2 滚动接触疲劳影响分析 |
| 4.2.1 曲线半径变化 |
| 4.2.2 非对称轨底坡变化 |
| 4.2.3 轨距变化 |
| 4.2.4 摩擦系数变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）25Cr2Ni2MoV钢堆焊焊接接头的高周疲劳行为与疲劳门槛值（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 抗疲劳设计方法概述 |
| 1.2.1 无限寿命设计 |
| 1.2.2 安全寿命设计 |
| 1.2.3 损伤容限设计与耐久性设计 |
| 1.3 转子钢焊接接头高周疲劳性能研究现状 |
| 1.3.1 转子钢的疲劳强度与寿命 |
| 1.3.2 焊接接头缺陷对疲劳寿命的影响 |
| 1.3.3 环境与加载条件对转子钢接头疲劳寿命的影响 |
| 1.4 疲劳裂纹扩展行为研究现状 |
| 1.4.1 疲劳门槛值的研究现状 |
| 1.4.2 疲劳门槛值的物理本质研究 |
| 1.4.3 裂纹闭合-裂纹扩展驱动力统一模型 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 疲劳试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 化学成分 |
| 2.1.2 金相组织 |
| 2.1.3 显微硬度测试 |
| 2.1.4 拉伸试验 |
| 2.1.5 疲劳试样取样位置及尺寸 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 高周疲劳试验 |
| 2.2.2 疲劳裂纹扩展试验 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 25Cr2Ni2MoV钢焊接接头的高周疲劳行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 S-N曲线 |
| 3.3 断口形貌分析 |
| 3.3.1 裂纹萌生形貌 |
| 3.3.2 断裂位置统计 |
| 3.3.3 缺陷尺寸与深度统计 |
| 3.4 高周疲劳断裂机理分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 25Cr2Ni2MoV钢疲劳门槛值的物理本质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 da/dN-△K曲线 |
| 4.3 近门槛值区裂纹扩展形貌分析 |
| 4.3.1 疲劳裂纹扩展宏观断口分析 |
| 4.3.2 疲劳裂纹扩展微观形貌分析 |
| 4.4 面型断裂统计 |
| 4.5 疲劳门槛值的物理本质 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 疲劳裂纹扩展门槛值的预测模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于裂纹闭合与驱动力的统一模型 |
| 5.2.1 Zhu模型的建立过程、原理及应用介绍 |
| 5.2.2 Kwofie-Zhu模型建立过程、原理及应用介绍 |
| 5.3 模型验证结果与讨论 |
| 5.3.1 模型参数计算 |
| 5.3.2 Zhu模型验证 |
| 5.3.3 Kwofie-Zhu模型验证 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
（7）潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究（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 金属疲劳现象研究概况 |
| 1.2.2 基于累积疲劳损伤的理论方法 |
| 1.2.3 疲劳裂纹扩展理论的研究概况 |
| 1.2.4 保载-疲劳裂纹扩展理论的研究概况 |
| 1.2.5 疲劳可靠性的发展概况 |
| 1.3 本论文主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 本文研究内容与方法 |
| 1.3.2 本文主要创新点 |
| 第2章 疲劳可靠性理论及分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 疲劳可靠性理论 |
| 2.2.1 可靠性理论及分析流程 |
| 2.2.2 结构功能函数 |
| 2.2.3 可靠性指标 |
| 2.2.4 可靠性模型 |
| 2.3 疲劳可靠性分析方法 |
| 2.3.1 一次二阶矩法 |
| 2.3.2 响应面法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型钛合金疲劳裂纹扩展改进模型参数的统计分布特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型钛合金化学成分及材料性能特点 |
| 3.2.1 化学成分试验 |
| 3.2.2 新型钛合金材料力学性能 |
| 3.3 新型钛合金材料的疲劳裂纹扩展速率试验研究 |
| 3.3.1 新型钛合金疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 3.3.2 疲劳裂纹扩展速率试验结果的对比分析 |
| 3.4 疲劳裂纹扩展模型不确定因素及参数分析 |
| 3.4.1 改进的Mc Evily疲劳裂纹扩展模型 |
| 3.4.2 不确定性参数分析 |
| 3.5 改进的Mc Evily模型参数的统计分布特征 |
| 3.5.1 基于正态分布的参数拟合 |
| 3.5.2 基于威布尔分布的参数拟合 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 新型钛合金基于疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于Paris裂纹扩展模型的疲劳可靠性 |
| 4.2.1 极限状态方程的建立 |
| 4.2.2 疲劳可靠性分析 |
| 4.3 基于改进的Mc Evily裂纹扩展修正模型的疲劳可靠性 |
| 4.3.1 极限状态方程的建立 |
| 4.3.2 疲劳可靠性分析 |
| 4.3.3 可靠性参数敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 新型钛合金基于保载-疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 5.2.1 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 5.2.2 保载-疲劳裂纹扩展速率试验结果 |
| 5.3 新型钛合金基于保载-疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 5.3.1 保载-疲劳裂纹扩展模型 |
| 5.3.2 极限状态方程的建立 |
| 5.3.3 保载-疲劳可靠性分析 |
| 5.3.4 可靠性参数敏感性分析 |
| 5.4 裂纹扩展模型的可靠性对比分析 |
| 5.4.1 不同应力比下的可靠性 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展试验及预报方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 金属疲劳研究概况 |
| 1.2.2 低温疲劳研究概况 |
| 1.2.3 保载-疲劳裂纹扩展理论研究概况 |
| 1.3 本论文主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 本文研究内容与方法 |
| 1.3.2 论文主要创新点 |
| 第2章 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展机理及预报模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 疲劳及保载-疲劳裂纹扩展理论研究 |
| 2.2.1 金属材料疲劳裂纹扩展理论 |
| 2.2.2 金属材料保载-疲劳裂纹扩展理论 |
| 2.2.3 保载-疲劳裂纹扩展速率的影响因素 |
| 2.3 疲劳裂纹扩展模型 |
| 2.3.1 Mc Evily模型 |
| 2.3.2 考虑小裂纹效应的疲劳裂纹扩展速率预报模型 |
| 2.4 保载-疲劳裂纹扩展速率预报模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 新型钛合金疲劳裂纹扩展门槛值试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型钛合金基础力学性能试验 |
| 3.2.1 新型钛合金化学成分检验 |
| 3.2.2 新型钛合金室温拉伸试验 |
| 3.2.3 新型钛合金断裂韧性试验 |
| 3.3 新型钛合金疲劳裂纹扩展门槛值试验 |
| 3.3.1 疲劳裂纹扩展门槛值试验原理 |
| 3.3.2 不同载荷比下新型钛合金室温疲劳裂纹扩展门槛值试验研究 |
| 3.3.3 不同温度下新型钛合金疲劳裂纹扩展门槛值试验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方案 |
| 4.2.1 试验试样及试验设备 |
| 4.2.2 新型钛合金不同温度下保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 4.2.3 新型钛合金不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 4.3 新型钛合金材料不同温度下保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 4.3.1 不同温度下保载-疲劳裂纹扩展速率试验数据汇总 |
| 4.3.2 不同温度下保载-疲劳裂纹扩展速率试验结果 |
| 4.4 新型钛合金材料不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 4.4.1 不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率试验数据汇总 |
| 4.4.2 不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率试验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率预报研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同温度下新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率预报 |
| 5.2.1 保载-疲劳裂纹扩展速率预报模型 |
| 5.2.2 不同温度下保载-疲劳裂纹扩展速率预报结果 |
| 5.3 不同波形下新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率预报 |
| 5.3.1 考虑保载波形影响的保载-疲劳裂纹扩展速率预报模型修正 |
| 5.3.2 不同波形下保载-疲劳裂纹扩展速率预报结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石疲劳试验研究现状 |
| 1.2.2 岩石细观损伤演化研究现状 |
| 1.2.3 岩石疲劳损伤模型研究现状 |
| 1.2.4 地震荷载作用下边坡稳定性研究现状 |
| 1.2.5 目前研究中有待解决的问题 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 不同加载速率下砂岩力学特性试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试样制备及试验仪器 |
| 2.2.1 砂岩的采集及制备 |
| 2.2.2 试验加载及数据采集系统 |
| 2.3 不同加载速率下砂岩单轴压缩试验 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 试验结果分析 |
| 2.4 砂岩单轴强度估算方法 |
| 2.4.1 超声波波速估算法 |
| 2.4.2 回弹值估算法 |
| 2.4.3 波速-回弹估算法 |
| 2.4.4 砂岩单轴强度估算效果对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 循环动载试验系统及方案 |
| 3.2.1 循环动载试验系统 |
| 3.2.2 试验数据采集系统 |
| 3.2.3 疲劳损伤试验方案 |
| 3.3 疲劳影响因素下砂岩力学特性研究 |
| 3.3.1 上限应力对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.2 应力幅值对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.3 加载频率对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.4 加载波形对砂岩力学特性的影响 |
| 3.4 循环动载下砂岩疲劳变形特性 |
| 3.4.1 疲劳轴向变形规律 |
| 3.4.2 疲劳极限变形规律 |
| 3.4.3 非线性变形滞后效应 |
| 3.4.4 动弹模变化规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于核磁共振试验的砂岩细观损伤力学机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 核磁共振试验设备 |
| 4.3 核磁共振孔隙参数分析 |
| 4.3.1 孔隙度分析 |
| 4.3.2 T_2谱图及谱面积分析 |
| 4.3.3 成像分析 |
| 4.4 PFC计算模型建立及参数标定 |
| 4.4.1 PFC颗粒流方法 |
| 4.4.2 PFC试样的建立 |
| 4.4.3 数值试验方案及实现 |
| 4.4.4 试样参数标定 |
| 4.5 循环动载数值试验能量耗散机制 |
| 4.5.1 数值试验与室内试验结果对比分析 |
| 4.5.2 应变能计算原理 |
| 4.5.3 静态加载能量耗散及损伤演化 |
| 4.5.4 循环动载能量耗散及损伤演化 |
| 4.5.5 加载频率、应力幅值对能量耗散影响规律研究 |
| 4.6 循环动载下砂岩细观损伤机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 循环动载下基于分数阶导数的岩石非线性流变本构模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流变元件及其组合模型 |
| 5.3 循环动载下岩石非线性流变模型的建立 |
| 5.3.1 变阶分数阶微积分元件 |
| 5.3.2 基于变阶分数阶导数的岩石非线性流变本构模型 |
| 5.3.3 循环动载下基于变阶分数阶导数的岩石非线性流变本构 |
| 5.4 本构模型适用性验证 |
| 5.4.1 曲线拟合方法及参数范围确定 |
| 5.4.2 砂岩变形曲线适应性验证 |
| 5.4.3 拟合参数敏感性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 微震频发对库岸岩质边坡稳定性的影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 边坡疲劳累积损伤计算方法 |
| 6.2.1 刚度衰减及疲劳损伤模型 |
| 6.2.2 Flac~(3d)二次开发 |
| 6.3 边坡动力稳定性评价方法 |
| 6.3.1 现有计算方法的评价 |
| 6.3.2 永久位移理论与动力稳定性系数 |
| 6.4 地震作用下考虑疲劳损伤的岩质边坡稳定性计算 |
| 6.4.1 计算模型及参数 |
| 6.4.2 加载条件 |
| 6.4.3 计算结果与分析 |
| 6.5 多次地震作用下考虑疲劳损伤的边坡稳定性计算 |
| 6.5.1 累积永久位移与动力稳定性系数的变化规律 |
| 6.5.2 边坡的失稳破坏全过程分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文的主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文 |
| B 作者在攻读学位期间申请的专利 |
| C 作者在攻读学位期间主持及参加的科研项目 |
| D 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）基于工况识别的高速动车组构架疲劳损伤研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与工程意义 |
| 1.2 信号分析和工况识别的研究现状 |
| 1.2.1 数字信号分析理论的研究现状 |
| 1.2.2 机械领域工况识别方法及其应用 |
| 1.2.3 高速动车组运用工况的识别方案研究进展 |
| 1.3 转向架构架疲劳损伤评估方法的研究现状 |
| 1.3.1 结构疲劳研究的发展历程 |
| 1.3.2 疲劳强度评估和抗疲劳设计的研究 |
| 1.3.3 转向架构架疲劳损伤评估的研究 |
| 1.4 主要研究内容和技术路线 |
| 2 运用工况分类和基于MEMS陀螺仪的工况识别 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 运用工况的分类 |
| 2.2.1 动车段内的典型运用工况列举 |
| 2.2.2 正线上的典型运用工况列举 |
| 2.3 MEMS陀螺仪及其数据处理 |
| 2.3.1 MEMS陀螺仪原理及其在曲线识别中的应用 |
| 2.3.2 低通滤波去噪效果分析 |
| 2.3.3 陀螺仪信号的小波去噪方法 |
| 2.4 基于曲率半径的工况特征提取和识别 |
| 2.4.1 工况特征提取实例 |
| 2.4.2 曲线和道岔工况判别及参数确定 |
| 2.4.3 仅基于曲率半径判定的识别正确率讨论 |
| 2.5 基于经验模态分解及能量熵的道岔识别 |
| 2.5.1 希尔伯特-黄变换(HHT)及其应用 |
| 2.5.2 不同工况下固有模态函数(IMF)的能量熵 |
| 2.5.3 道岔和曲线的IMF能量熵差异性研究 |
| 2.5.4 基于能量熵差异的道岔识别 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于压力传感器的交会和隧道等工况识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 设备舱气动载荷与工况识别试验设计 |
| 3.2.1 研究背景和试验目的 |
| 3.2.2 试验设计简述 |
| 3.3 设备舱气压试验结果分析 |
| 3.3.1 速度和测试车首尾不同时测点的气压-时间历程 |
| 3.3.2 两车交会时测点的气压-时间历程 |
| 3.3.3 通过隧道时测点的气压-时间历程 |
| 3.4 基于气压变化的两车交会工况识别研究 |
| 3.4.1 交会工况判定方案及参数确定 |
| 3.4.2 交会工况的识别效果和误差分析 |
| 3.5 基于气压变化的隧道通过工况识别研究 |
| 3.5.1 隧道通过工况判定方案和参数确定 |
| 3.5.2 正确率分析与多传感器融合方案补充 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 构架动应力分布特性及等效应力 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 构架动应力试验设计和数据前处理 |
| 4.2.1 动应力测试试验设计 |
| 4.2.2 测试数据前处理 |
| 4.3 基于傅里叶变换的动应力数据去噪 |
| 4.3.1 离散傅里叶变换(DFT) |
| 4.3.2 动应力信号的频谱分析 |
| 4.3.3 动应力数据的滤波算法 |
| 4.3.4 不同滤波算法对比 |
| 4.4 构架的动应力分布拟合 |
| 4.4.1 动应力分布函数的确定 |
| 4.4.2 样本级数研究 |
| 4.5 焊接构架的S-N曲线与等效应力幅值 |
| 4.5.1 S-N曲线理论 |
| 4.5.2 恒幅等效应力理论 |
| 4.6 应力谱参数对等效幅值的影响 |
| 4.6.1 小应力循环对等效应力的影响 |
| 4.6.2 应力谱级数对等效应力的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 等效应力样本分布及损伤评估方法优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动车组结构的疲劳损伤及其离散性现象 |
| 5.2.1 动车组结构的疲劳损伤现象 |
| 5.2.2 构架在直线工况下的等效应力幅值 |
| 5.2.3 构架在曲线工况下的等效应力幅值 |
| 5.3 同工况下等效应力的误差分析 |
| 5.3.1 误差类型和离群值 |
| 5.3.2 基于格鲁布斯方法的等效应力离群值分析 |
| 5.3.3 四分位法及其针对小样本的修正 |
| 5.3.4 等效应力离群值的处理 |
| 5.4 考虑离散性的构架等效应力幅值计算 |
| 5.4.1 基于概率的等效应力计算 |
| 5.4.2 等效应力分布的正态性验证 |
| 5.4.3 运用里程对等效应力的影响 |
| 5.5 构架的等效应力分布差异性研究 |
| 5.5.1 基于t理论中值估计的样本量 |
| 5.5.2 不同交路的等效应力差异性 |
| 5.5.3 单一直线工况等效应力差异性 |
| 5.6 等效应力的分布参数与构架疲劳损伤 |
| 5.6.1 不同位置等效应力的分布差异性 |
| 5.6.2 分布参数与构架疲劳损伤的关系 |
| 5.6.3 疲劳损伤评估方案对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 运用工况与构架疲劳损伤耦合研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 构架在单一工况下的损伤程度 |
| 6.2.1 正线直线工况 |
| 6.2.2 正线曲线工况 |
| 6.2.3 道岔工况 |
| 6.2.4 交会、隧道及桥梁工况 |
| 6.2.5 小结 |
| 6.3 变速通过曲线时构架的应力状态举例 |
| 6.4 基于神经网络的构架多工况耦合损伤研究 |
| 6.4.1 BP神经网络算法的基本思想 |
| 6.4.2 BP神经网络初始化问题研究 |
| 6.4.3 工况与等效应力耦合关系计算 |
| 6.5 基于路况识别的构架应力响应估计 |
| 6.5.1 工况识别效果分析 |
| 6.5.2 多工况交路应力等效方法举例 |
| 6.5.3 不同交路下构架等效应力预测 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要结论 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 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 |
四、基于安定理论的微小裂纹疲劳门槛值的分析（论文参考文献）
- [1]缺陷对选区激光熔化Ti6Al4V合金高周疲劳性能的影响[J]. 刘伦,张振军,阳华杰,吉海宾,陈洁,易俊兰,王磊,李小武,张哲峰. 稀有金属材料与工程, 2021
- [2]合于使用评价在超高压容器设计中的应用[J]. 元少昀,陈超. 石油化工设备技术, 2021(06)
- [3]基于S-N曲线和断裂力学的浮式风力机张力腿疲劳评估[J]. 余建星,赵岩,余杨,王华昆,王福程. 太阳能学报, 2021(09)
- [4]提速客车转向架构架载荷谱建立方法研究[D]. 孙晶晶. 北京交通大学, 2021
- [5]地铁轨道曲线段轮轨滚动接触疲劳分析[D]. 温静. 西南交通大学, 2020(07)
- [6]25Cr2Ni2MoV钢堆焊焊接接头的高周疲劳行为与疲劳门槛值[D]. 沈学成. 华东理工大学, 2020(01)
- [7]潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究[D]. 赵春阳. 江苏科技大学, 2020(03)
- [8]新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展试验及预报方法研究[D]. 黄翔宇. 江苏科技大学, 2020(03)
- [9]循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究[D]. 王震. 重庆大学, 2019(01)
- [10]基于工况识别的高速动车组构架疲劳损伤研究[D]. 张一喆. 北京交通大学, 2019(01)