玻璃钢套管Ⅰ型裂纹应力强度因子的数值计算

发布时间：2017-12-13 22:28

  本文关键词：玻璃钢套管Ⅰ型裂纹应力强度因子的数值计算

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【摘要】：为研究含裂纹玻璃钢套管裂纹尖端应力强度因子,采用ANSYS软件建立了含中心裂纹玻璃钢套管的有限元模型,研究了玻璃钢套管长度、端面直径、裂纹长度及外载荷对裂纹尖端应力强度因子的影响.研究结果表明:可以采用有限元软件解决裂纹尖端应力场奇异性的问题,验证了使用位移外推法和J积分方法求解应力强度因子的正确性;当只改变一个参数时:裂纹尖端应力强度因子随裂纹长度变化呈线性增长;随着外载荷的增长,裂纹尖端应力强度因子呈正比关系增长;当试件长度与裂纹长度符合无限大平板假说时,采用位移外推法和J积分方法求解的应力强度因子与解析解基本一致.该成果对研究玻璃钢套管具有一定的参考价值和指导意义.
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;中国矿业大学(北京)理学院;
【基金】：国家自然科学基金(41430640)
【分类号】：O346.1
【正文快照】： 任何工程结构中都不可避免的存在着裂纹,本文研究的玻璃钢套管也不例外.这些裂纹的存在和扩展降低了结构的承载能力,甚至使材料失效,但在结构设计实践中认识到这一点经历了一个很长的过程[1-2].1921年Griffith[3]为了解释含裂纹结晶体拉伸强度远小于其理论强度这一事实,对脆性

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