目錄 第1章 引言 1 第2章 同步輻射成像技術 4 2.1 同步輻射光源 4 2.1.1 同步輻射光源的產生 4 2.1.2 同步輻射光的特性 5 2.1.3 同步輻射裝置 6 2.2 同步輻射成像技術 8 2.2.1 同步輻射成像線站 8 2.2.2 同步輻射探測器 9 2.2.3 基于襯度的成像技術 10 2.2.4 圖像偽影的形成 14 2.2.5 偽影消除方法 15 2.3 X射線自由電子激光 19 2.3.1 自由電子激光技術 19 2.3.2 自由電子激光的特性 20 2.3.3 自由電子激光的應用 20 2.4 散裂脈沖中子源 21 2.4.1 中子的產生及特點 21 2.4.2 織構及殘余應力測量 22 2.5 本章小結 27 參考文獻 27 第3章 原位成像加載裝置 29 3.1 加載機構的發展 30 3.2 原位拉伸試驗機 35 3.2.1 主功能設計 36 3.2.2 拉伸試驗方法 37 3.3 原位疲勞試驗機 38 3.3.1 主功能設計 38 3.3.2 作動機構設計 40 3.3.3 夾持結構設計 46 3.3.4 信號采集模塊 49 3.3.5 系統集成及調試 53 3.3.6 疲勞試驗方法 54 3.4 環境控制模塊 55 3.4.1 低溫疲勞行為 55 3.4.2 高溫疲勞行為 57 3.4.3 溫控裝置設計 58 3.4.4 溫控疲勞試驗機 62 3.5 旋轉彎曲加載機構 64 3.5.1 加載模式 64 3.5.2 主功能設計 66 3.5.3 作動單元設計 67 3.5.4 夾持單元設計 68 3.5.5 載荷單元設計 68 3.6 本章小結 69 參考文獻 69 第4章 疲勞損傷評價模型 72 4.1 樣本信息聚集原理 72 4.1.1 疲勞數據建模方法 72 4.1.2 (X-x-x-x)型數據 76 4.1.3 (x-x-x-x)型數據 78 4.2 改進的樣本集聚方法 79 4.2.1 數據建模的改進方法 79 4.2.2 兩種數據的建模改進 80 4.2.3 疲勞曲線擬合的改進 82 4.2.4 車軸疲勞壽命估算 84 4.2.5 車輛焊接結構材料 96 4.3 疲勞裂紋擴展模型 102 4.3.1 裂紋擴展的唯象模型 102 4.3.2 裂紋擴展的理論模型 104 4.3.3 概率疲勞裂紋擴展模型 125 4.4 本章小結 130 參考文獻 130 第5章 材料損傷的成像表征 137 5.1 損傷提取與重構 137 5.2 缺陷信息統計 149 5.3 網格模型優化 153 5.4 鋁合金的損傷行為 156 5.4.1 熔焊鋁合金 156 5.4.2 非焊鋁合金 168 5.5 增材材料的損傷行為 173 5.5.1 增材制造技術 174 5.5.2 鈦合金材料 175 5.5.3 鋁合金材料 179 5.5.4 其他結構材料 181 5.6 復合材料的損傷行為 183 5.6.1 樹脂基復合材料 183 5.6.2 陶瓷基復合材料 185 5.6.3 金屬基復合材料 187 5.7 本章小結 189 參考文獻 189 第6章 基于成像數據的損傷評價 201 6.1 缺陷行為預測方法 201 6.1.1 臨界缺陷的定義 201 6.1.2 應力集中效應 204 6.1.3 缺陷擴展區 211 6.2 缺陷致開裂行為 215 6.2.1 增材制造缺陷 216 6.2.2 鋁合金焊接缺陷 219 6.3 細觀損傷力學行為 222 6.3.1 損傷力學概念 223 6.3.2 細觀損傷力學模型 224 6.3.3 熔焊接頭的損傷機制 227 6.4 本章小結 233 參考文獻 234 附錄Ⅰ 238 附錄Ⅱ 240 附錄Ⅲ 242