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超声疲劳试验装置及试件设计与试验研究

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超声疲劳试验装置及试件设计与试验研究
论文目录
 
摘要第1-7页
ABSTRACT第7-8页
第1章 绪论第13-23页
    1.1 课题背景和意义第13-15页
        1.1.1 材料疲劳失效第13-14页
        1.1.2 材料疲劳失效类型第14-15页
        1.1.3 课题研究意义第15页
    1.2 超声振动疲劳研究进展第15-20页
        1.2.1 疲劳研究进展第15-16页
        1.2.2 超声疲劳研究进展第16-19页
        1.2.3 材料疲劳S-N曲线第19-20页
    1.3 超声疲劳影响因素第20-21页
        1.3.1 加载频率第20页
        1.3.2 环境介质第20页
        1.3.3 表面处理第20-21页
    1.4 本文主要工作内容第21-23页
第2章 超声轴向拉压疲劳系统的研制与完善第23-35页
    2.1 超声疲劳谐振系统的组成第23-25页
    2.2 超声疲劳试验方法第25页
    2.3 超声疲劳试验系统的搭建第25-33页
        2.3.1 超声换能器的选取第26-27页
        2.3.2 变幅杆的设计第27-32页
        2.3.3 激光位移传感器第32页
        2.3.4 温度监测装置第32-33页
    2.4 本章小结第33-35页
第3章 超声疲劳轴向拉压试验第35-65页
    3.1 轴向拉压变截面试件的解析计算第36-41页
        3.1.1 沙漏型试件第36-39页
        3.1.2 狗骨型试件第39-41页
    3.2 轴向拉压试件仿真分析第41-43页
    3.3 超声疲劳共振频率20kHz下轴向拉压试验第43-46页
        3.3.1 试验目的和主要内容第43页
        3.3.2 试验步骤及试验结果第43-46页
    3.4 试验数据分析第46-49页
    3.5 超声疲劳轴向拉压试件优化设计第49-54页
        3.5.1 基于材料比刚度超声试件优化设计第49-53页
        3.5.2 基于Matlab中GUI界面试件优化设计第53-54页
    3.6 超声疲劳试件断裂机理分析与寿命预测第54-62页
        3.6.1 超高周疲劳机理分析第55页
        3.6.2 超高周疲劳裂纹分析第55-57页
        3.6.3 超声疲劳寿命预测第57-62页
    3.7 本章小结第62-65页
第4章 超声疲劳试验装置纵扭转换研究第65-89页
    4.1 超声扭转疲劳谐振系统的开发第61-73页
        4.1.1 超声扭转疲劳转换装置设计原理第66页
        4.1.2 超声扭转疲劳转换装置斜槽间应力状态分析第66-71页
        4.1.3 纵波经斜槽转化后主应力波传播形式第71-72页
        4.1.4 超声扭转转换装置谐振频率和尺寸理论设计第72-73页
    4.2 超声扭转谐振系统有限元分析第73-75页
        4.2.1 模态分析第73-74页
        4.2.2 纵扭转换效率T第74-75页
    4.3 超声扭转转换装置结构参数对固有频率影响第71-78页
        4.3.1 斜槽倾斜角度对超声扭转转换装置谐振频率的影响第71-76页
        4.3.2 斜槽深度对超声扭转转换装置谐振频率的影响第76页
        4.3.3 斜槽长度对超声扭转转换谐振频率的影响第76-77页
        4.3.4 斜槽宽度对超声扭转转换装置谐振频率的影响第77页
        4.3.5 斜槽位置对超声扭转转换装置谐振频率的影响第77-78页
    4.4 超声扭转试件设计第78-84页
        4.4.1 扭转振动微分方程第78-81页
        4.4.2 扭转位移的测量设计第81-82页
        4.4.3 试件端面设计第82-83页
        4.4.4 超声扭转试件设计优点第83-84页
    4.5 超声扭转试件有限元仿真分析第84页
    4.6 超声疲劳共振频率20kHz下纵扭复合试验第84-87页
        4.6.1 试件和超声扭转转换装置制备第84-86页
        4.6.2 超声扭转疲劳谐振系统组成第86页
        4.6.3 超声疲劳扭转试验过程第86-87页
        4.6.4 试验数据与结果分析第87页
        4.6.5 试验结论第87页
    4.7 本章小结第87-89页
第5章 结论与展望第89-91页
    5.1 结论第89-90页
    5.2 展望第90-91页
参考文献第91-97页
作者简介及在学期间所获得的科研成果第97-99页
致谢第99页

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