表面裂纹的三维模型及应力强度因子计算

发布时间：2019-01-14 09:00

【摘要】：采用solid186单元退化生成的三维奇异等参单元模拟裂纹前缘应力应变场的奇异性,建立了相应的计算裂纹前缘应力强度因子(SIFS)的ansys有限元模型.采用相互作用积分法求解裂纹前缘的应力强度因子值.通过数值计算,分析了模型高度H、宽度W、过渡区网格尺寸L_2和非裂纹体网格尺寸L_3对裂纹前缘应力强度因子值计算精度的影响,对比Newman-Raju公式的计算结果,给出了模型高度H、宽度W、过渡区网格尺寸L_2和非裂纹体网格尺寸L_3的取值范围.本模型计算结果稳定可靠,能够适用于工程中含裂纹构件的应力强度因子值计算.
[Abstract]:Using the three-dimensional singular isoparametric element generated by the solid186 element to simulate the singularity of the stress-strain field of the crack front, a corresponding ansys finite element model for calculating the stress intensity factor (SIFS) of the crack front is established. The stress intensity factor of the front edge of the crack is calculated by the interaction integration method. Through numerical calculation, the influences of model height H, width W, grid size of transition zone L _ s _ 2 and non-crack mesh size L _ s _ 3 on the accuracy of stress intensity factor calculation of crack leading edge are analyzed, and the results of Newman-Raju formula are compared. The values of model height H, width W, transition zone mesh size L _ s _ 2 and non-crack mesh size L _ s _ 3 are given. The results of this model are stable and reliable and can be applied to the calculation of stress intensity factors of cracked members in engineering.
【作者单位】： 兰州理工大学石油化工学院;
【基金】：国家质检公益基金(201310152)
【分类号】：O346.1

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