缺口板低周疲劳裂纹萌生寿命研究.pdf

（申请工学硕士学位论文）
（申请工学硕士学位论文）
缺口板低周疲劳裂纹
萌生寿命研究





培养单位：交通学院
学科专业：船舶与海洋工程
研究生：汪丹
指导老师：杨平教授


2016 年 5 月
分类号 密级
UDC 学校代码 10497




学位论文

题目缺口板低周疲劳裂纹萌生寿命研究
英文 Research on Low Cycle Fatigue Crack Initiation Life
题目 forNotched Plate
研究生姓名汪丹
姓名杨平职称教授学位博士
指导教师
单位名称交通学院邮编 430063
申请学位级别硕士学科专业名称船舶与海洋工程
论文提交日期 2016-04 论文答辩日期 2016-05-21
学位授予单位武汉理工大学学位授予日期 2016-06
答辩委员会主席张少雄评阅人盲审专家
盲审专家


2016 年 5 月
独创性声明
本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及
取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，
论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得
武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一
同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说
明并表示了谢意。

签名：汪丹日期： 2016-05-21

学位论文使用授权书
本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，
允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的
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手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有
关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息
服务。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）
研究生（签名）：汪丹导师（签名）：杨平日期：2016-05-21
摘要1
近年来，随着船舶的大型化发展，高强度钢的运用越来越多，船舶结构总
体变形也随着船舶主尺度的增加而越来越大。目前，船舶结构疲劳强度的研究
大多着重于高周疲劳的研究，然而船舶在航行过程中，由于受到恶劣海况的影
响或由于结构的不连续性和初始缺陷的存在，船体局部将产生应力集中现象，
使得船体结构局部进入塑性状态。因此，在船舶大型化发展的背景下，研究金
属材料的低周疲劳问题具有非常重要的意义。
本文以缺口板为研究对象，采用船舶常用高强钢 Q345，通过理论分析、数
值模拟和试验观测相结合的方法对其低周疲劳特性进行了探究。针对现有低周
疲劳的研究大多局限于应变加载条件，本文主要围绕 Q345 钢缺口板在应力循环
载荷下的低周疲劳问题开展了以下工作：
（1）根据能量守恒的观点对疲劳裂纹萌生临界尺寸的确定进行了探究。假
定材料疲劳裂纹萌生由最大拉应力引起，根据连续损