多重分形在高溫疲勞損傷中的應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、材料的疲勞損傷主要以裂紋的形式表現(xiàn)出來,由于疲勞損傷演化行為關(guān)系到材料的疲勞壽命,目前已成為整個(gè)疲勞領(lǐng)域的重點(diǎn)研究問題之一,但未形成比較完善的研究體系。利用分形理論研究材料的疲勞損傷具有一定的局限性,不能全面描述損傷表面的信息,多重分形建立在分形理論的基礎(chǔ)上,彌補(bǔ)了分形理論在對疲勞損傷進(jìn)行描述時(shí)的缺陷,為疲勞損傷研究開辟了新的途徑。
  本文采用20#鋼材料,對其進(jìn)行復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高溫疲勞試驗(yàn),以疲勞損傷表面裂紋演化行為作為研究對

2、象,通過試驗(yàn)手段及觀測采集技術(shù)獲得疲勞損傷表面的裂紋生長行為特征,采用多重分形方法進(jìn)行研究分析,探究高溫下疲勞損傷演化行為的規(guī)律。本文的主要內(nèi)容可概括如下:
  1、對高溫疲勞損傷的研究背景及意義進(jìn)行了闡述,歸納總結(jié)了目前疲勞損傷研究領(lǐng)域中疲勞累積損傷理論的模型與方法,回顧了分形理論的優(yōu)缺點(diǎn),對多重分形理論的應(yīng)用及計(jì)算進(jìn)行了詳盡的描述。
  2、對試件材料進(jìn)行了不同加載條件下的高溫疲勞試驗(yàn),由此獲得了一系列不同加載條件下及不

3、同循環(huán)次數(shù)下的疲勞表面損傷圖像,利用疲勞累積損傷理論研究了材料表面損傷因子D隨疲勞壽命的變化關(guān)系,研究表明,材料的疲勞損傷大概經(jīng)歷三個(gè)過程:快速增加、緩慢增加、跳躍趨勢。
  3、結(jié)合多重分形譜的物理意義,將多重分形理論應(yīng)用于材料疲勞損傷研究中,通過Ostu閾值分割法進(jìn)行圖像處理,得到不同應(yīng)變幅下?lián)p傷演化的二值化圖,采用多重分形譜理論對材料表面的損傷演化進(jìn)行描述,并引入了描述疲勞裂紋分布復(fù)雜程度的多重分形譜的譜寬Δa及譜高Δf,通

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