一、Effect of constraint on crack propagation behavior in BGA soldered joints（论文文献综述）
王康康,王小威,温建锋,张显程,巩建鸣,涂善东[1]（2021）在《蠕变断裂:从物理失效机制到结构寿命预测》文中进行了进一步梳理蠕变断裂是高温部件最主要的失效模式之一,其特点在于失效前难见征兆,往往造成灾难性后果。澄清材料蠕变失效的微观物理机制,建立恰当的蠕变寿命预测模型是解决高温结构完整性评定、蠕变全寿命设计与运行维护的关键问题。从蠕变失效的微观物理机制出发,以蠕变寿命预测方法为落脚点,详细阐述蠕变孔洞形核长大机理,对描述蠕变损伤行为的力学模型进行归纳整理,总结对高温结构及其焊接接头进行蠕变寿命预测所需的基础理论与关键技术,对基于数字孪生技术的寿命预测方法进行展望。
杨露[2]（2021）在《钛合金耐压球壳等效变形试件在梯形载荷下的裂纹扩展性能研究》文中研究指明大深度载人潜水器有利于人类对深海资源的开采,载人舱是其关键部位,其结构的强度和稳定性对于保障潜水器的安全性和可靠性至关重要。由于海底环境恶劣复杂,载人舱耐压球壳在服役期间承受高压循环交变载荷,容易在应力集中部位（如焊缝区域）产生塑性应变及疲劳裂纹,经过长期循环累积损伤引起耐压结构的疲劳破坏。疲劳断裂失效形式是服役潜水器的主要破坏模式,对疲劳裂纹扩展速率准确预报,有利于对其疲劳寿命做出有效评估。本文以大深度潜水器载人舱耐压球壳作为研究对象,以其应力分布特性和疲劳特性作为切入点,简要概述国内外载人舱耐压球壳的研究现状,并总结出该领域内目前尚未解决的技术难题,研究内容和主要成果包括以下几个方面:（1）对耐压球壳备选材料的材料性能和结构形式进行了对比分析,并对其服役环境和载荷谱历程特征以及简化方法进行了阐述,确定了本文着重分析的载人舱耐压球壳模型—钛合金制球形耐压壳的材质、基本材料性能以及结构形式特点。（2）根据中国船级社2018版《潜水系统及潜水器入级规范》要求,设计一款用于万米级深海载人舱耐压模型球（含一开口结构）,并对该模型球进行应力分布特征有限元计算。计算结果表明在开口结构围壁加强区存在应力集中现象。（3）针对载人舱耐压球壳试验成本高昂的现象,考虑设计等效变形试件代替整球用于试验。基于保证模拟试件所承受的应力应变大小和分布应尽可能和实际球壳围壁加强区相同或近似的设计准则,设计等效变形试件为对焊接头,经过参数优化以及对加工难度的考虑,确定对焊夹角为175°,厚度为24mm。（4）为获得焊接接头的残余应力分布,奠定后续疲劳特性研究的基础,开展焊接试验和数值模拟分析方法研究。采用TIG焊接方法、X型坡口、多层多道焊进行焊接试验,采用盲孔法进行残余应力测量。基于SYSWELD焊接有限元分析软件,对焊接接头模型进行焊接过程有限元分析,并通过对比有限元结果和试验数据验证了数值分析方法的有效性。（5）梳理了在深海高压环境中适合载人舱耐压球壳压缩蠕变本构模型、疲劳裂纹扩展速率模型以及蠕变疲劳裂纹扩展速率模型。选择最新且最完整的模型进行计算,并对比疲劳裂纹扩展速率和蠕变疲劳裂纹扩展速率曲线以及寿命曲线,与文献中研究结论一致:保载疲劳寿命比疲劳寿命相比缩减16倍左右。（6）基于等效变形试件残余应力分布明朗的情况,对其进行R=0.1的疲劳试验,在试验过程中,每2000个载荷循环记录一次裂纹长度,中断之前,共计进行了113,402次循环;使用立体显微镜和金相显微镜观察裂纹扩展走势和上下断口,发现多条裂纹相互作用导致试样最终断裂,且断口截面形貌符合低周疲劳断口宏观形貌。（7）基于ABAQUS有限元分析软件和FRANC3D裂纹扩展分析软件,对焊接区域上下边缘出现的多条裂纹进行裂纹扩展模拟,计算得出其疲劳裂纹扩展速率曲线和结构寿命曲线,并结合试验数据对比验证数值模拟方法的有效性,考虑等效变形试件有望代替整球进行试验和数值方法研究,为大深度潜水器载人舱耐压球壳疲劳寿命评估方法提供参考。综上,本文借助有限元分析手段,考虑了载人舱耐压球壳材料、结构形式、疲劳载荷谱特征和使用环境等多种影响因素的相互作用,对钛合金载人舱球形耐压壳的焊接残余应力、初始缺陷、疲劳特性等方面进行了较为深入的分析,为建立比较完备的关于钛合金制大深度载人舱耐压球壳性能的研究体系提供参考价值。
张玉财,涂善东,罗云,蒋文春,张显程[3]（2021）在《钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测》文中研究表明钎焊连接技术被广泛应用于航空航天、核电等领域的高效紧凑换热器制造中。高温高压工作条件下,蠕变及蠕变损伤引起的裂纹扩展是换热器中钎焊接头的主要失效方式之一。以高效紧凑换热器中常用的Inconel625/BNi-2及C276/BNi-2钎焊接头为研究对象,对其蠕变及蠕变裂纹扩展扩展行为进行了研究,获得钎焊接头的蠕变变形及裂纹扩展规律,澄清其蠕变及蠕变裂纹扩展失效机理。同时结合蠕变损伤本构模型和试验,对钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测进行研究与综述,讨论钎焊工艺、扩散区性能及尺寸对钎焊接头蠕变裂纹扩展行为的影响规律,建立钎焊接头蠕变拘束参数,实现钎焊接头蠕变裂纹扩展行为尺寸效应的统一拘束表征,进而为基于材料-组件-装备一体化的寿命预测方法提供理论基础。
徐凯[4]（2020）在《X80焊管焊接接头疲劳性能的综合性研究》文中研究表明为了实现天然气的大输量（300亿m3/n）、长距离输送,大口径、厚壁、高强X80管道已成为目前天然气长输管线建设的首选。随着管线钢级和输送压力的不断提高,对管道输送安全性提出了更高的要求。目前,大口径、厚壁、高强X80管线建设均采用的是焊接钢管。大量研究表明,长期服役管线失效主要发生在焊接接头处,且与疲劳、腐蚀有关,因此,管道焊接接头处的疲劳性能研究对管线输送的安全设计具有重要的意义。本文以西气东输三线工程所用X80焊管为研究对象,针对X80焊管制造过程中焊接、管端焊缝修磨、扩径以及内外涂层防腐等工艺对其组织和性能造成的影响,采用热模拟、金相、TEM、SEM、EBSD、X射线应力仪等方法,研究了X80焊管热影响区的组织、焊接接头的疲劳性能,综合分析了焊接热影响区组织和性能、焊缝余高、塑性变形以及残余应力对焊接接头处疲劳裂纹萌生和扩展的影响。焊接热模拟研究结果表明,热影响区中的细晶区因焊接热循环软化,其强度最低,导致疲劳寿命最低;而热影响区中的粗晶区具有较高的强度,其疲劳寿命高于细晶区,但因其组织粗化及大量小角度晶界的存在导致疲劳裂纹扩展速率增长最快,从而减少了粗晶区的疲劳寿命;热影响区中临界晶区的强度高于细晶区,内部组织细小且大角度晶界占比较高,因此其疲劳寿命最高。为了研究X80焊管在管端焊缝修磨前后性能的变化,建立了X80焊管原始焊接接头及去除焊缝余高后焊接接头的有限元模拟模型,研究了焊缝余高对焊接接头处疲劳性能的影响,结果表明,由于焊缝余高造成的应力集中,原始焊接接头处疲劳裂纹萌生在内焊缝的焊趾处,沿热影响区中的粗晶区扩展;去除焊缝余高后,因细晶区强度弱化以及粗晶区和细晶区之间的硬度梯度较大,疲劳裂纹萌生在粗晶区中靠近细晶区的位置,并沿细晶区扩展。因此,去除焊缝余高后X80焊管焊接接头处的疲劳强度是原始X80焊管的1.31倍。实际焊接接头及去除余高后焊接接头的疲劳试验结果证实,疲劳裂纹萌生位置及疲劳寿命与有限元分析结果相一致。采用预应变方法研究了X80焊管扩径引起的焊缝塑性变形对焊接接头性能的影响,结果表明,在1%～3%的预应变范围内,随着塑性变形量的增加,焊接接头的强度和疲劳总寿命升高。疲劳寿命提高的原因是强度提高引起的疲劳裂纹萌生寿命提高,但疲劳裂纹扩展寿命缩短。焊接接头预变形量每增加1%,疲劳裂纹扩展寿命约缩短22%,此结果严重降低了管道输送的安全性。分析了塑性变形后焊接接头处疲劳裂纹扩展加速的机理,结果显示,疲劳裂纹扩展过程中出现的解理断裂加速了X80焊管塑性变形后的疲劳断裂。测定了不同工艺预处理后X80焊管焊接接头处残余应力分布和疲劳寿命以评估涂层工艺对焊接接头性能产生的影响。去应力退火工艺通过改变晶粒内部位错分布显着降低了焊接接头的残余应力,改善了残余应力分布,提高了焊接接头的疲劳寿命。经过塑性变形后去应力退火的X80焊管,因强度升高以及拉伸残余应力的释放,使其焊接接头处的疲劳寿命最高,结果显示,在最大交变应力为550 MPa时,其疲劳寿命达到了107周次。
乐文凯[5]（2020）在《电-力耦合载荷下BGA微焊点力学性能和断裂行为及其尺寸效应的研究》文中进行了进一步梳理球栅阵列（BGA）焊点以及由其衍生而来的μBGA和Tiny BGA等类似“鼓”状结构的微焊点一直广泛用于不同级别的电子封装结构中。微焊点是电子封装结构中非常重要但往往是最薄弱的部分,其失效常常引起电子产品和设备的功能损失甚至整体失效。在真实工况下,微焊点常承受电载荷、热载荷和力载荷的同时作用;随着电子产品不断小型化和多功能化,焊点尺寸持续减小,由此带来的超常规的电流、温度和力学载荷引发了一系列的可靠性问题。本文主要研究电-力耦合载荷作用下BGA结构微焊点的力学行为与性能规律、断裂行为和失效机理及其尺寸效应。首先研究不同加载速度对BGA微焊点剪切性能和断裂行为的影响;随后从实验表征、理论推导、有限元模拟三个方面全面研究了电流对BGA微焊点剪切性能和断裂行为的影响;深入探究了BGA微焊点界面显微组织、剪切性能及断裂行为的尺寸效应;研究了电-力耦合载荷下微焊点蠕变与断裂行为及其机理;在上述研究确认了电-力耦合下裂纹倾向于在钎料/金属间化合物（Solder/IMC）界面萌生和扩展的基础上,提出了计算电-力耦合下微焊点Solder/IMC界面裂纹断裂力学参数的方法;最后,采用相场法研究并再现了电-力耦合下微裂纹的萌生和扩展过程。不同剪切加载速度下的实验研究结果表明,电流作用并不改变BGA微焊点剪切性能随加载速度变化的趋势,微焊点的力学性能随电流密度的增大而降低;有限元模拟结果也证实,在微焊点钎料基体中靠近Solder/IMC界面处存在剪切应力主导的两个高耗散能密度区。此外,在高电流密度和低加载速度下,断裂主要发生在微焊点的Solder/IMC界面处,主要呈现脆性断裂模式,而在低电流密度和高加载速度下断裂易于发生在微焊点中的钎料基体内,以韧性断裂模式为主。实验测得的不同电流密度下BGA结构微焊点上的实际温度与有限元模拟结果高度一致。有限元模拟结果再现了BGA结构微焊点中的两类电流拥挤效应,即在Solder/IMC界面处和电子出入口处出现的电流拥挤现象,且电流拥挤程度随电流密度增大而加剧,造成焊点剪切性能显着降低。焊点剪切断口分析结果表明,电-力耦合载荷下微焊点的断裂呈现三种模式,即低电流密度下在靠近Solder/IMC界面附近钎料基体中发生的韧性断裂、中等电流密度下先在Solder/IMC界面起裂然后在钎料基体中裂纹扩展和失稳的韧-脆混合型断裂以及高电流密度下发生在Solder/IMC界面的脆性断裂。加载时中止实验研究结果表明,电-力耦合载荷下微焊点中的微裂纹易于在Solder/IMC界面萌生。不同尺寸BGA微焊点的界面IMC组织形态明显不同,其会影响焊点在电-力耦合载荷作用下的剪切性能。结合中止实验断口形貌分析发现,不同尺寸的焊点其断裂模式明显不同,即小尺寸焊点中裂纹在Solder/IMC界面中部或端部萌生,并先沿Solder/IMC界面后沿钎料基体的方式扩展,断裂主要是韧-脆混合型模式;而大尺寸焊点中裂纹在阴极或阳极侧Solder/IMC界面的端部萌生,并以Solder/IMC界面为主要路径扩展,断裂几乎全为脆性模式;值得指出的是,对于具有几何对称性的BGA微焊点,剪切载荷下当裂纹在焊点一侧起裂和扩展后,在焊点中的另一侧界面也会出现新裂纹的萌生和扩展,呈现出双裂纹同时扩展的断裂方式。电-力耦合载荷下BGA微焊点的蠕变性能的研究结果表明,电流的施加并不改变由剪切应力主导的蠕变应变-时间曲线的三阶段特征。电流通过改变原子和位错等的运动方式与速率提高稳态蠕变速率,加速蠕变变形过程,导致焊点蠕变寿命显着减小。对蠕变激活能和应力指数的综合分析发现,施加电流后主导稳态蠕变变形的机制从位错攀移变为体扩散。研究还发现,与Norton幂律蠕变法则相比,Garofalo双曲正弦蠕变本构关系更适合于描述电-力耦合载荷下BGA焊点的稳态蠕变过程。此外,根据不同电流密度下微焊点稳态蠕变的实验数据,尤其是考虑了电流密度在稳态蠕变本构中的贡献,提出了修正后的Garofalo双曲正弦蠕变本构方程。基于断裂力学、电学及热学理论提出了计算电-力耦合条件下微焊点界面微裂纹断裂力学参数（应力强度因子和应变能释放率）的方法。结合本文第二至五章的研究内容,计算表征了不同载荷条件下BGA微焊点中界面裂纹的断裂力学参数,并与实验获得的微焊点力学行为和性能评估结果进行了比较,模拟计算和实验结果能很好地自洽,表明所提出的方法具有较好的适用性和可靠性。最后,采用相场法研究了电-力耦合下微焊点中微裂纹萌生和扩展过程,并作为上面所述工作的补充和深入;尤其是成功地将电场的贡献加入到准静态裂纹相场模型的自由能密度函数中,从而拓宽了准静态裂纹相场模型的运用范围,使其可用于电-力耦合条件下。随后建立了含有不同尺寸、位置及空洞数量的相场模型,运用优化后的准静态裂纹相场方法实现了相应条件下微焊点中微裂纹萌生和扩展的动态过程。这是首次成功尝试对电-力耦合下微裂纹萌生和扩展动态过程的直观再现,为后续研究提供了重要参考。
郭瑞[6]（2020）在《核电安全端异种金属焊接接头应力腐蚀开裂裂尖力学场研究》文中研究表明轻水堆焊接接头的应力腐蚀开裂（SCC）是在裂纹尖端局部微观区域材料、力学和水化学环境交互作用下的一种裂纹缓慢扩展形式,它给核电结构长期安全服役带来重大安全隐患。由于安全端异种金属焊接接头材料组织和力学性能的不均匀性,以及焊接残余应力分布的不均匀性,使得两者交互作用下的SCC裂纹扩展行为的定量预测变得复杂。针对此问题,本文通过理论分析、实验和数值模拟相结合的手段,研究建立了获取安全端异种金属焊接接头的局部材料力学性能和残余应力的获取方法,以及材料力学性能不均匀场和残余应力场交互作用下安全端接头中SCC裂纹尖端场的分析方法,完成的主要研究内容和成果如下:通过压入实验和有限元数值模拟相结合的方式建立了安全端各组成材料的维氏硬度和力学性能的对应关系,并选取低合金钢SA508焊接接头试样,分别采用宏观拉伸实验和维氏硬度与材料力学性能对应关系两种方法获取材料力学性能,两者对比误差不超过1.5%,表明通过压入实验与数值模拟相结合获取焊接接头局部材料力学性能的方法是可行的。利用压入实验获取安全端焊接接头试样焊缝附近区域的维氏硬度分布,并进行了相应的材料力学性能分析,将焊接接头区域模型的材料力学性能分布拟合为一个沿轴向连续变化的材料力学性能分布曲线,并采用预定义场的方法实现了数值模拟实验中异种金属焊接接头材料力学性能不均匀场的连续分布。研制了小型应力保持装置模拟残余应力,通过在载荷保持（残余应力）下进行压入实验,并对比有限元数值模拟结果,得到金属试样中残余应力与硬度值和压痕形貌的关系,建立了通过压入实验获取试样表面局部残余应力的方法。通过对比边界力加载法、边界位移加载法、预定义温度场法以及预定义应力场导入法,认为采用预定义应力场导入法能较真实的表征安全端焊接接头残余应力场。建立了含有力学性能不均匀场和残余应力场焊接接头模型,实现了力学性能不均匀场和残余应力场的交互作用,以及两者交互作用对裂纹扩展驱动力的影响。通过在模型中引入二维扩展裂纹和三维静态裂纹,研究得到了力学性能不均匀场和残余应力场交互作用下焊接接头中的裂纹扩展行为。建立了含非均质材料的SS304熔覆层的有限元计算模型,研究了SCC裂纹从SS304熔覆层连续扩展至基材SA508过程中的裂尖场分布。通过在中心焊缝区的焊缝中心和两侧热影响区中引入SCC二维扩展裂纹和三维静态裂纹,得到了力学性能不均匀场和残余应力场交互作用对SCC裂纹尖端力学场的影响。
毕跃起[7]（2020）在《基于UMAT焊接接头力学性能表征方法及应用》文中认为为了能够准确的描述焊接接头材料力学性能不均匀分布规律,本文针对焊接接头材料力学性能不均匀性问题,利用ABAQUS有限元软件中的用户自定义材料（UMAT）模块对焊接接头力学性能不均匀分布规律进行表征。解决“三明治”焊接接头有限元仿真中存在的材料力学性能突变问题,为焊接接头力学性能分析与结构安全性评价提供新的有限元分析方法。以核电安全端焊接接头为例,应用建立的UMAT子程序对其进行安全性评价。完成的主要工作如下:（1）根据焊接接头材料力学性能分布规律,建立了表征焊接接头不均匀材料力学性能的UMAT子程序。（2）通过不均匀材料硬度压痕试验、硬度压痕试验ABAQUS有限元反演分析以及硬度压痕试验UMAT子程序数值模拟。获取三者硬度值分布规律,根据硬度值与屈服强度关系得到屈服强度分布规律,以验证UMAT子程序的准确性。（3）分别建立含缺陷的“三明治”焊接接头有限元模型与连续过渡焊接接头有限元模型。分析两种焊接接头有限元模型在不同屈服强度组配影响下,裂尖力学场变化规律。（4）以核电焊接接头为例,通过硬度压痕试验获取焊接接头硬度值分布规律,根据硬度值与屈服强度关系得到屈服强度分布规律。采用UMAT子程序表征焊接接头屈服强度分布规律并建立焊接接头有限元模型,分析核电安全端焊接接头不同位置裂纹裂尖力学场分布特点。
张岚[8]（2020）在《6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接头组织性能与疲劳裂纹扩展行为研究》文中研究指明铝合金的广泛使用是实现汽车轻量化的有效措施之一。焊接是汽车的重要制造工艺,而疲劳失效是接头服役面临的重要问题。因此,本文以6061-T6铝合金搅拌摩擦焊（FSW）接头为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、维氏硬度计等手段表征了不同焊接区域的微观组织及显微硬度。采用X射线衍射仪分析了焊接残余应力的分布,通过夏比冲击试验研究了不同焊接区域的冲击性能,采用疲劳裂纹扩展速率实验及断口观察研究了接头的疲劳裂纹扩展行为规律及失效机理。得到以下主要结论:（1）焊核区晶粒尺寸（10?m）小于热影响区（23?m）和母材（27?m）,焊核区呈细小的等轴晶,晶界体积分数最大,由于焊接热输入低,焊核区出现“S”缺陷;焊核区平均晶界取向差角最高,小角度晶界分数最低;母材的析出相含量最高,尺寸最小,位错密度最高。（2）焊核区为接头最薄弱的位置,硬度最低值处和拉伸断裂位置均位于焊核中心;母材和FSW接头在拉伸载荷作用下均发生了连续屈服现象,焊后拉伸性能明显降低,接头系数达到72.4%,焊接质量仍较好,由于焊接过程热输入低,造成拉伸断口出现分层;母材冲击吸收功（3.709 J）稍低于热影响区（3.973 J）,焊核区冲击吸收功最低（2.594 J）,焊核区冲击断口也出现明显的分层;接头各区域的横向残余应力均小于纵向,焊核区横向和纵向残余应力均为压应力,纵向应力小于母材和热影响区。（3）焊核区裂纹长度a=18 mm时,裂纹发生闭合,此时a-N曲线出现明显的偏折,断口呈现两种完全不同的形貌;当（35）K较低时,由于残余压应力和晶界的作用,此时焊核区的裂纹扩展速率最低,但当（35）K>15.69 MPa?m1/2后,由于母材析出相粒子和位错阻碍裂纹扩展,此外,焊核区由于硬度低且存在“S”缺陷,有利于加快裂纹扩展,因此焊核区的裂纹扩展速率变得最高;疲劳裂纹稳定扩展区的典型疲劳断口形貌主要为疲劳辉纹和二次裂纹,快速扩展区断口分布有一些韧窝,失稳断裂区断口以韧窝为主。
李志浩[9]（2020）在《N18锆合金薄壁管断裂行为研究》文中研究说明锆合金以热中子吸收截面小、耐腐蚀性能好及优良的力学性能在核反应堆里得到广泛应用,而堆内高温、高压及中子辐照环境会使其力学性能发生改变。为了满足反应堆发展的要求,以N18锆合金为代表的新型锆合金被用于燃料组件、燃料包壳等反应堆结构件。N18锆合金薄壁管是典型的反应堆燃料包壳结构件,其断裂行为对保障核反应堆的长期安全稳定运行有着非常重要的意义。本文对N18锆合金薄壁管的准静态断裂和蠕变裂纹扩展行为展开较系统的研究,并完成了以下工作:（1）完成了用于准静态断裂和蠕变裂纹扩展行为测试的含双边轴向裂纹管DEAT试样及试验工装的设计,建立了基于DEAT试样的准静态断裂试验系统及蠕变裂纹扩展试验系统。基于能量等效原理推导了DEAT试样的应力强度因子K的半解析表达式;建立了基于柔度原理的DEAT试样裂纹长度监测方法及基于载荷分离理论的实时裂纹长度确定方法;建立了DEAT试样的J积分和C*积分计算公式。建立了基于直流电位法的DEAT试样蠕变裂纹扩展试验实时裂纹长度监测方法。（2）采用DEAT试样完成了N18锆合金薄壁管在室温下的准静态断裂试验,基于J-Q-M理论完成了N18锆合金DEAT试样的裂尖约束效应分析。结果表明:对于J-Δa阻力曲线或条件启裂韧度表现出来的裂纹尺寸效应,实为裂尖约束水平差异引起,J-Q-M理论可以较好地描述DEAT试样的裂尖应力场,参数Q可用于表征因裂纹差异引起的DEAT试样的裂尖约束水平。不同裂尖约束水平的N18锆合金DEAT试样的J-Δa阻力曲线可基于Q参数的约束修正阻力曲线表示。（3）采用DEAT试样完成了N18锆合金薄壁管在不同温度及载荷水平下的蠕变裂纹扩展试验,获得了蠕变裂纹扩展曲线。结果表明:试验温度及载荷对N18锆合金薄壁管的蠕变裂纹扩展产生显着影响,蠕变裂纹扩展可分为稳态扩展和快速扩展两个阶段;N18锆合金薄壁管在不同温度及载荷下的蠕变裂纹扩展速率da/dt与C*积分在双对数坐标下满足良好的线性关系。
陈斯雯[10]（2020）在《焊趾多裂纹的演变过程及其力学行为研究》文中研究指明焊接是目前工程结构中最主要的连接方式,焊接结构广泛应用于各种行业,在交变载荷作用下,疲劳破坏是引起焊接结构失效的主要原因之一,而焊接结构的疲劳性能主要由焊接接头的疲劳性能决定,因此对焊接接头进行疲劳分析是非常必要的。在焊接过程中,焊接结构存在不可避免的缺陷,导致焊缝局部产生应力集中效应,最为显着的是焊趾部位的疲劳裂纹现象。本文针对十字焊接接头,考虑复杂焊缝局部形貌,并结合弹塑性理论,研究焊缝形貌对多裂纹萌生行为的影响,采用有限元仿真与疲劳试验相结合的方法,借助断口反演技术,在焊趾处先后插入不同尺寸的多裂纹,研究疲劳全过程中多裂纹的演变规律和相对应的寿命变化,并分析了裂纹尺寸对焊趾部位应力状态的影响。主要研究内容如下:（1）以十字焊接接头为研究对象,考虑焊缝局部形貌,建立三维有限元模型,计算焊趾区域的应力和应变分布,并与不考虑焊缝局部形貌的数值模拟结果对比分析,研究焊缝形貌对焊接接头多裂纹萌生位置的影响。对试件开展变幅载荷下的循环拉伸试验,利用Manson-Coffin应变寿命模型计算多裂纹的萌生寿命,研究焊缝局部形貌对焊接接头疲劳寿命的影响规律,并与试验结果对比,揭示多裂纹的萌生行为。（2）采用断口反演技术研究试验获得的疲劳断口形貌,以海滩条带表征瞬时裂纹前沿线,获得真实的多裂纹信息,结合有限元仿真技术,采用子模型方法,对裂纹的演变过程进行仿真,分析多裂纹的不同步演变特性。（3）在十字焊接接头的焊趾部位分别插入具有相同形状比、不同深度的半椭圆形裂纹,结合弹塑性材料属性,对整条焊趾线上各点的应力应变状态进行计算分析,研究焊趾区域应力场随裂纹尺寸、裂尖与试件端部距离的变化情况。
二、Effect of constraint on crack propagation behavior in BGA soldered joints（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、Effect of constraint on crack propagation behavior in BGA soldered joints（论文提纲范文）
（2）钛合金耐压球壳等效变形试件在梯形载荷下的裂纹扩展性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 关于焊接残余应力和变形的研究现状 |
| 1.2.2 关于疲劳寿命预报方法的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 耐压球壳的材料特性和应力分布特性 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 耐压球壳影响因素 |
| 2.2.1 耐压球壳的备选材料 |
| 2.2.2 耐压球壳的结构形式 |
| 2.2.3 耐压球壳的载荷谱和使用环境特征 |
| 2.3 耐压球壳模型参数确定 |
| 2.3.1 《规范》应力计算方法 |
| 2.3.2 模型参数确定 |
| 2.4 耐压球壳模型应力分布有限元分析 |
| 2.4.1 ABAQUS有限元分析软件简介 |
| 2.4.2 几何模型和材料属性 |
| 2.4.3 网格划分、边界条件及加载情况 |
| 2.4.4 有限元结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 耐压球壳等效变形试件设计及其焊接残余应力分布 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 等效变形试件的设计 |
| 3.3 等效变形试件焊接试验 |
| 3.4 焊板残余应力测试试验 |
| 3.4.1 X射线法和盲孔法的简介及差别 |
| 3.4.2 残余应力的测量 |
| 3.5 等效变形试件焊接过程有限元分析 |
| 3.5.1 SYSWELD软件简介 |
| 3.5.2 有限元计算模型 |
| 3.5.3 热源模型选取及热边界条件设定 |
| 3.5.4 温度场有限元计算结果分析 |
| 3.5.5 应力场有限元计算结果分析 |
| 3.5.6 应力场有限元计算结果有效性验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 钛合金裂纹扩展速率计算模型 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 钛合金蠕变本构模型 |
| 4.3 钛合金纯疲劳裂纹扩展速率模型 |
| 4.4 钛合金裂保载-疲劳纹扩展速率模型 |
| 4.5 两种计算模型的裂纹扩展速率对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 等效变形试件疲劳裂纹扩展试验及计算 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 等效变形试件疲劳试验 |
| 5.2.1 试验方案 |
| 5.2.2 试验结果及分析 |
| 5.3 疲劳裂纹扩展速率有限元分析 |
| 5.3.1 软件简介 |
| 5.3.2 静力分析有限元计算 |
| 5.3.3 裂纹扩展分析有限元计算 |
| 5.3.4 计算结果有效性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作与结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附表一 裂纹E1 试验相关数据 |
| 附表二 裂纹N1、N2、N3 试验相关数据 |
| 致谢 |
| 读硕士学位期间已发表或录用的论文与软件着作权 |
（4）X80焊管焊接接头疲劳性能的综合性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 管线钢的研究进展及展望 |
| 1.2.1 国内外管线钢的研究进展 |
| 1.2.2 管线钢的组织及性能 |
| 1.2.3 管线钢的发展及应用趋势 |
| 1.3 高钢级管道制造工艺的研究现状 |
| 1.3.1 高钢级焊管的焊接工艺及其影响 |
| 1.3.2 直缝埋弧焊管的制造工艺及其影响 |
| 1.4 X80焊管的研究进展 |
| 1.4.1 X80焊管组织及性能的研究 |
| 1.4.2 X80焊管失效形式的研究 |
| 1.5 焊接接头疲劳性能的研究 |
| 1.6 本文的目的及研究内容 |
| 第2章 X80焊管热影响区的组织及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料和方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 热模拟试验 |
| 2.2.3 疲劳性能测试 |
| 2.2.4 微观组织结构分析试验 |
| 2.3 X80焊管热影响区内的微观组织 |
| 2.4 热模拟热影响区中各亚区域的性能 |
| 2.5 热影响区中各亚区域的疲劳断口 |
| 2.6 分析与讨论 |
| 2.6.1 X80焊管热影响区中的相变 |
| 2.6.2 X80焊管热影响区中的疲劳性能变化 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 焊缝余高对X80焊管疲劳性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 去除焊缝余高前后焊接接头模型的建立 |
| 3.2.1 有限元分析模型 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 疲劳性能的有限元分析 |
| 3.3 去除焊缝余高前后的有限元分析结果 |
| 3.3.1 疲劳性能的有限元分析 |
| 3.3.2 模拟的S-N曲线 |
| 3.4 去除焊缝余高前后焊接接头的疲劳试验 |
| 3.4.1 疲劳试验过程 |
| 3.4.2 疲劳试验结果 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.5.1 焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响 |
| 3.5.2 焊缝余高对疲劳裂纹萌生的影响 |
| 3.5.3 焊趾处应力集中的影响范围 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 预应变对X80焊管疲劳性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 力学性能测试 |
| 4.2.2 微观组织结构分析实验 |
| 4.3 不同预应变后X80焊管的力学性能 |
| 4.4 不同预应变后X80焊管的疲劳断口 |
| 4.5 塑性变形前后微观组织结构的变化 |
| 4.5.1 塑性变形前后微观组织的EBSD分析 |
| 4.5.2 塑性变形前后位错分布的变化 |
| 4.6 分析与讨论 |
| 4.6.1 预应变对X80焊管力学性能的影响 |
| 4.6.2 预应变对位错运动的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 残余应力对X80焊管疲劳性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 试样制备 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 预处理工艺后X80焊管的力学性能 |
| 5.4 预处理工艺后X80焊管的疲劳断口 |
| 5.5 预处理工艺后焊接接头处的残余应力 |
| 5.6 疲劳裂纹萌生区域的微观组织结构变化 |
| 5.7 预处理工艺后焊接接头处的位错密度 |
| 5.8 分析和讨论 |
| 5.8.1 预处理工艺对焊接残余应力的影响 |
| 5.8.2 残余应力对X80焊管疲劳寿命的影响 |
| 5.9 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 |
（5）电-力耦合载荷下BGA微焊点力学性能和断裂行为及其尺寸效应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 电子封装概述及简史 |
| 1.2.1 电子封装概述 |
| 1.2.2 电子封装简史 |
| 1.3 微焊点力学行为与性能的研究概述 |
| 1.3.1 拉伸性能的研究概述 |
| 1.3.2 剪切性能的研究概述 |
| 1.3.3 蠕变行为的研究概述 |
| 1.3.4 疲劳行为的研究概述 |
| 1.4 微焊点中尺寸效应相关问题的研究概述 |
| 1.4.1 界面反应的尺寸效应 |
| 1.4.2 力学性能的尺寸效应 |
| 1.4.3 断裂行为的尺寸效应 |
| 1.5 微焊点中的电迁移 |
| 1.5.1 电迁移的研究简史 |
| 1.5.2 电迁移物理 |
| 1.5.3 电迁移对焊点组织、结构和性能的影响 |
| 1.6 本文的研究目的和研究内容 |
| 第二章 电-力耦合下加载速度对BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的剪切性能与断裂行为的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法和有限元模型及参数 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 有限元模型及参数 |
| 2.3 实验和模拟计算结果及分析 |
| 2.3.1 电-力耦合下不同加载速度下焊点的剪切强度 |
| 2.3.2 微焊点断面形貌和成分分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电-力耦合下电流密度对BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的剪切性能与断裂行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法和有限元模型及参数 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 有限元模型及材料参数 |
| 3.3 实验和模拟计算结果及分析 |
| 3.3.1 焊点焦耳热效应的表征 |
| 3.3.2 焊点的剪切断裂强度 |
| 3.3.3 电-力耦合下微焊点的损伤分析 |
| 3.3.4 断口形貌与断裂机理分析 |
| 3.3.5 电-力耦合下微裂纹的扩展路径 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电-力耦合下BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的剪切性能与断裂行为的尺寸效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法和有限元模型及参数 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 有限元模型及参数 |
| 4.3 实验和模拟计算结果及分析 |
| 4.3.1 焊点高度对焊点中IMC形貌和厚度的影响 |
| 4.3.2 焊点高度对剪切性能的影响 |
| 4.3.3 电-力耦合下微焊点的断裂行为及尺寸效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电-力耦合下BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的蠕变与断裂行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 不同剪切载荷下微焊点的蠕变 |
| 5.3.2 不同温度下微焊点的蠕变 |
| 5.3.3 电-力耦合下微焊点的蠕变断裂形貌 |
| 5.4 讨论与分析 |
| 5.4.1 电流载荷对稳态蠕变速率的影响 |
| 5.4.2 电流载荷对蠕变本构方程的影响 |
| 5.4.3 电流载荷对蠕变断裂模式的影响 |
| 5.4.4 电流密度对微焊点蠕变行为的影响 |
| 5.4.5 修正的Garofalo双曲正弦模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 电-力耦合下微焊点中solder/IMC界面裂纹的断裂力学研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 断裂力学理论推导 |
| 6.3 有限元模型及材料参数 |
| 6.4 计算结果与讨论 |
| 6.4.1 加载速度对界面断裂驱动力的影响 |
| 6.4.2 电流密度对界面断裂驱动力的影响 |
| 6.4.3 焊点高度对界面断裂驱动力的影响 |
| 6.4.4 恒定应力对界面断裂驱动力的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 电-力耦合下微焊点中微裂纹萌生和扩展过程的相场模拟计算 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 准静态裂纹的相场模型 |
| 7.2.1 准静态裂纹表面的相场描述 |
| 7.2.2 构建裂纹相场模型中各组分的自由能泛函 |
| 7.2.3 裂纹相场模型的控制方程 |
| 7.3 相场控制方程的求解 |
| 7.4 相场模拟计算与结果分析 |
| 7.4.1 电流对微裂纹萌生和扩展的影响 |
| 7.4.2 空洞对微裂纹萌生和扩展的影响 |
| 7.4.3 多空洞下微裂纹的萌生和扩展 |
| 7.5 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）核电安全端异种金属焊接接头应力腐蚀开裂裂尖力学场研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号及英文简写对照表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 异种金属焊接接头材料力学性能不均匀性研究现状 |
| 1.2.2 焊接结构残余应力场研究现状 |
| 1.2.3 核电关键异种金属焊接结构的应力腐蚀开裂研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 2 核电焊接结构局部力学场分析方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 压入实验 |
| 2.2.1 维氏硬度实验过程 |
| 2.2.2 维氏硬度实验数值模拟 |
| 2.3 力学性能不均匀场基础 |
| 2.3.1 压入实验获取材料局部力学性能方法原理 |
| 2.3.2 力学性能不均匀场模拟方法 |
| 2.4 残余应力场基础 |
| 2.4.1 压入实验获取局部表面残余应力法原理 |
| 2.4.2 残余应力场模拟方法 |
| 2.5 裂纹扩展对模型中残余应力重新分布的影响 |
| 2.5.1 连续扩展SCC裂纹对轴向残余应力重新分布的影响 |
| 2.5.2 连续扩展SCC裂纹对环向残余应力重新分布的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 核电焊接接头力学性能不均匀场的建立 |
| 3.1 焊接接头局部力学性能的获取 |
| 3.1.1 焊接接头中304不锈钢的局部力学性能获取 |
| 3.1.2 焊接接头中低合金钢SA508的局部力学性能获取 |
| 3.1.4 焊接接头中镍基合金600的局部力学性能获取 |
| 3.1.5 焊接接头中316L不锈钢的局部力学性能获取 |
| 3.2 焊接接头模型中力学性能不均匀场的建立 |
| 3.2.1 低合金钢焊接接头模型中力学性能不均匀场的建立 |
| 3.2.2 核电安全端熔覆层模型中力学性能不均匀场的建立 |
| 3.2.3 核电安全端异种金属焊接接头模型中力学性能不均匀场的建立 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 核电焊接接头残余应力场的建立 |
| 4.1 焊接接头中残余应力的获取 |
| 4.1.1 拉伸残余应力与压痕形貌的影响关系 |
| 4.1.2 拉伸残余应力与压痕形貌关系的实验验证 |
| 4.2 焊接接头模型中焊接残余应力场的建立 |
| 4.2.1 非均质焊接接头中轴向残余应力场模拟 |
| 4.2.2 非均质焊接接头中环向残余应力场模拟 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 残余应力和力学性能不均匀性交互作用下裂纹尖端场分析 |
| 5.1 焊接接头双场交互模型的建立 |
| 5.1.1 低合金钢焊接接头双场交互模型的建立 |
| 5.1.2 安全端异种金属焊接接头双场交互模型的建立 |
| 5.2 残余应力和力学性能不均匀性交互作用下裂纹扩展行为分析 |
| 5.2.1 双场交互作用下连续扩展裂纹裂尖场分析 |
| 5.2.2 双场交互作用下裂纹尖端场分布研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 核电安全端异种金属焊接接头中SCC裂尖力学场研究 |
| 6.1 安全端熔覆层中SCC裂尖力学场研究 |
| 6.2 安全端异种金属焊接接头焊缝区SCC裂尖力学场研究 |
| 6.2.1 安全端焊接接头焊缝区周向SCC裂纹尖端力学场研究 |
| 6.2.2 安全端焊接接头焊缝区轴向SCC裂纹尖端力学场研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）基于UMAT焊接接头力学性能表征方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 对本构模型UMAT二次开发应用现状 |
| 1.2.2 焊接接头力学性能不均性的研究 |
| 1.2.3 目前研究存在的问题 |
| 1.3 研究内容、研究方法和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 2 基于UMAT技术焊接接头材料力学性能不均匀性表征方法 |
| 2.1 UMAT子程序接口介绍 |
| 2.2 焊接接头力学性能不均匀性数值模拟建模方法 |
| 2.2.1 焊接接头组成及力学特点 |
| 2.2.2 焊接接头有限元模型简化方法 |
| 2.3 材料力学性能不均匀性UMAT子程序的建立 |
| 3 不均匀材料力学性能UMAT子程序正确性验证 |
| 3.1 屈服强度不均匀材料获取方法 |
| 3.2 屈服强度不均匀材料硬度压痕试验 |
| 3.3 屈服强度不均匀材料硬度压痕数值模拟 |
| 3.3.1 硬度压痕试验ABAQUS有限元反演 |
| 3.3.2 硬度压痕试验UMAT子程序数值模拟 |
| 3.4 试验与数值模拟结果分析 |
| 3.4.1 试验与数值模拟仿真结果 |
| 3.4.2 硬度值分布规律分析 |
| 3.4.3 屈服强度分布规律分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于UMAT技术含缺陷焊接接头力学场分布规律分析 |
| 4.1 含缺陷焊接接头有限元模型的创建 |
| 4.1.1 “三明治”焊接接头有限元模型的建立 |
| 4.1.2 连续过渡焊接接头有限元模型的建立 |
| 4.2 不同表征方法焊接接头裂尖力学场分析 |
| 4.2.1 不同表征方法裂尖Mises应力场分布特点 |
| 4.2.2 不同表征方法裂尖等效塑性应变场分布特点 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于UMAT技术安全端焊接接头结构完整性分析 |
| 5.1 焊接接头硬度压痕试验 |
| 5.2 含缺陷安全端焊接接头结构完整性分析 |
| 5.2.1 有限元模型的建立 |
| 5.2.2 裂尖应力场分析 |
| 5.2.3 裂尖等效塑性应变场分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文和参加科研情况 |
（8）6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接头组织性能与疲劳裂纹扩展行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 6000系铝合金的显微组织 |
| 1.3 铝合金的焊接 |
| 1.3.1 铝合金常用的焊接方法 |
| 1.3.2 铝合金搅拌摩擦焊研究现状 |
| 1.3.3 铝合金搅拌摩擦焊接头残余应力研究现状 |
| 1.4 铝合金的疲劳裂纹扩展研究现状 |
| 1.4.1 疲劳裂纹扩展机理 |
| 1.4.2 疲劳裂纹扩展规律 |
| 1.4.3 铝合金疲劳行为的研究概况 |
| 1.5 本文研究目的和主要研究内容 |
| 第二章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 焊接试验 |
| 2.3.2 硬度试验 |
| 2.3.3 拉伸试验 |
| 2.3.4 冲击试验 |
| 2.3.5 残余应力测试试验 |
| 2.3.6 疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 2.4 组织表征方法 |
| 2.4.1 金相组织观察 |
| 2.4.2 扫描电镜观察 |
| 2.4.3 透射电镜观察 |
| 第三章 6061-T6铝合金FSW接头组织特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊接接头宏观形貌 |
| 3.3 焊接接头显微组织 |
| 3.3.1 金相组织 |
| 3.3.2 EBSD分析 |
| 3.4 TEM分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 6061-T6铝合金FSW接头力学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊接接头硬度分布 |
| 4.3 焊接接头拉伸性能 |
| 4.3.1 应力应变曲线 |
| 4.3.2 拉伸断口分析 |
| 4.4 焊接接头冲击性能 |
| 4.4.1 冲击吸收功 |
| 4.4.2 冲击断口分析 |
| 4.5 焊接接头残余应力分布 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 6061-T6铝合金FSW接头的疲劳裂纹扩展行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 疲劳裂纹扩展速率曲线 |
| 5.2.1 a-N曲线 |
| 5.2.2 da/dN-△K曲线 |
| 5.3 Paris机制分析 |
| 5.4 断口形貌 |
| 5.4.1 宏观试样形貌 |
| 5.4.2 微观断口形貌 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）N18锆合金薄壁管断裂行为研究（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 锆合金概述 |
| 1.3 断裂力学理论基础 |
| 1.3.1 线弹性断裂力学 |
| 1.3.2 弹塑性断裂力学 |
| 1.3.3 锆合金准静态断裂性能研究现状 |
| 1.4 蠕变裂纹扩展理论基础 |
| 1.4.1 表征蠕变裂纹扩展速率的参量 |
| 1.4.2 C*积分的计算 |
| 1.4.3 锆合金蠕变裂纹扩展行为研究现状 |
| 1.5 裂尖约束效应研究进展 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 金属薄壁管断裂行为测试方法研究 |
| 2.1 金属薄壁管断裂行为试验系统的建立 |
| 2.1.1 用于金属薄壁管断裂测试的双边轴向裂纹管试样的设计 |
| 2.1.2 基于DEAT试样的准静态断裂试验系统的建立 |
| 2.1.3 基于DEAT试样的蠕变裂纹扩展试验系统的建立 |
| 2.2 DEAT试样J阻力曲线测试方法研究 |
| 2.2.1 DEAT试样应力强度因子K的半解析表达 |
| 2.2.2 基于柔度原理的DEAT试样裂纹长度监测方法 |
| 2.2.3 基于载荷分离理论的实时裂纹长度确定方法 |
| 2.2.4 DEAT试样的J积分计算 |
| 2.3 DEAT试样蠕变裂纹扩展测试方法研究 |
| 2.3.1 C*积分的半解析表达 |
| 2.3.2 基于直流电位法的DEAT试样裂纹长度监测方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 N18锆合金薄壁管准静态断裂行为研究 |
| 3.1 材料与试验 |
| 3.2 N18锆合金薄壁管的J阻力曲线 |
| 3.3 N18锆合金薄壁管断裂行为约束效应分析 |
| 3.3.1 J-Q-M约束理论 |
| 3.3.2 考虑约束修正的N18锆合金薄壁管J阻力曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 N18锆合金薄壁管蠕变裂纹扩展行为研究 |
| 4.1 材料与试验 |
| 4.2 蠕变裂纹扩展试验结果 |
| 4.3 N18锆合金薄壁管蠕变裂纹扩展速率的影响因素 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和参加科研项目情况 |
（10）焊趾多裂纹的演变过程及其力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 焊缝形貌的研究现状 |
| 1.2.2 多裂纹研究现状 |
| 1.2.3 裂纹仿真方法的研究现状 |
| 1.3 现状分析 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 考虑焊缝形貌的多裂纹萌生研究 |
| 2.1 基础理论 |
| 2.1.1 焊缝形貌 |
| 2.1.2 裂纹萌生寿命模型 |
| 2.2 对象描述 |
| 2.3 建模方案 |
| 2.4 材料弹塑性参数 |
| 2.5 有限元仿真 |
| 2.5.1 约束与网格划分 |
| 2.5.2 应力状态分析 |
| 2.5.3 应变状态分析 |
| 2.5.4 寿命分析 |
| 2.6 疲劳试验 |
| 2.6.1 试验装置 |
| 2.6.2 载荷设置 |
| 2.7 结果分析 |
| 2.8 小结 |
| 第3章 焊趾多裂纹不同步特性的研究 |
| 3.1 基础理论 |
| 3.1.1 断口反演技术 |
| 3.1.2 子模型法 |
| 3.1.3 裂纹模拟方法 |
| 3.1.4 裂纹扩展模型 |
| 3.1.5 裂纹融合准则 |
| 3.2 断口形貌分析 |
| 3.3 多裂纹扩展仿真 |
| 3.3.1 基于子模型的焊趾区域建模方法 |
| 3.3.2 多裂纹不同步特性研究 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 寿命分析 |
| 3.4.2 裂纹前沿应力强度因子分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 含裂纹体的焊趾局部应力应变状态研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 焊接结构基本裂纹类型 |
| 4.1.2 裂尖塑性区 |
| 4.2 含裂纹体模型 |
| 4.3 裂纹前沿塑性区变化 |
| 4.4 焊趾应力分布 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
四、Effect of constraint on crack propagation behavior in BGA soldered joints（论文参考文献）
- [1]蠕变断裂:从物理失效机制到结构寿命预测[J]. 王康康,王小威,温建锋,张显程,巩建鸣,涂善东. 机械工程学报, 2021(16)
- [2]钛合金耐压球壳等效变形试件在梯形载荷下的裂纹扩展性能研究[D]. 杨露. 上海海洋大学, 2021
- [3]钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测[J]. 张玉财,涂善东,罗云,蒋文春,张显程. 机械工程学报, 2021(16)
- [4]X80焊管焊接接头疲劳性能的综合性研究[D]. 徐凯. 燕山大学, 2020
- [5]电-力耦合载荷下BGA微焊点力学性能和断裂行为及其尺寸效应的研究[D]. 乐文凯. 华南理工大学, 2020(05)
- [6]核电安全端异种金属焊接接头应力腐蚀开裂裂尖力学场研究[D]. 郭瑞. 西安科技大学, 2020
- [7]基于UMAT焊接接头力学性能表征方法及应用[D]. 毕跃起. 西安科技大学, 2020
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