复杂载荷作用下的三维裂纹扩展研究

发布时间：2021-02-21 12:17

　　材料的失效大多是由疲劳或裂纹扩展导致的,自上个世纪以来就得到国内外学者的广泛关注。而大多数学者是对二维模型进行研究的,对于三维裂纹扩展的研究较少。因此,通过有限元软件建立了埋藏型的三维裂纹模型,采用M积分的方法求解裂纹前缘的应力强度因子,并与Irwin解析解进行了对比,验证了数值方法的准确性;研究复杂载荷作用下的表面裂纹,得到了表面裂纹的扩展路径以及裂纹扩展过程中裂纹前缘的等效应力强度因子Keq和I、II、III型应力强度因子,并分析了复杂载荷作用下的三维表面裂纹的扩展规律等。结果表明:随着裂纹前缘扩展长度的增大,等效应力强度因子Keq不断增大;在复杂载荷作用下,裂纹面的一端将向上偏折,而另一端向下偏折,在上下偏折的交界处裂纹扩展的长度较短,Keq较小;随着裂纹前缘扩展长度的不断增加,偏折交界的位置将朝向下偏折处不断靠近。 

【文章来源】：四川轻化工大学学报(自然科学版). 2020,33(06)

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
引言
1 理论介绍
    1.1 M积分计算应力强度因子
    1.2 裂纹前缘扩展
    1.3 最大周向应力准则
2 结果验证
3 复杂载荷作用下的裂纹扩展
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FRANC3D的飞机蒙皮谱载疲劳裂纹扩展分析[J]. 黄伟辰,龙江.  西安航空学院学报. 2020(01)
[2]三维裂纹扩展轨迹的厚度效应研究[J]. 赵慧,吕毅,窦鹏鹏.  兵器装备工程学报. 2019(08)
[3]单轴压缩下三维裂纹扩展机理试验与离散元分析[J]. 李勇,蔡卫兵,李邦翔,朱维申.  长江科学院院报. 2020(10)
[4]三维裂纹前缘应力强度因子数值计算方法[J]. 黄如旭,杨小龙,陆波,万正权.  舰船科学技术. 2019(03)
[5]圆形杂质对裂纹扩展的影响[J]. 邢帅兵,王强胜,生月,江晓禹.  应用数学和力学. 2019(02)
[6]考虑塑性的钢轨表面疲劳微裂纹分析[J]. 昝晓东,王强胜,生月,江晓禹.  表面技术. 2018(11)
[7]基于Franc3D软件的三维裂纹扩展分析与应用[J]. 艾书民,于明,成晓鸣,王建方.  机械强度. 2018(01)
[8]滚动接触下的轨道表面三维裂纹研究方法[J]. 汪树华,江晓禹,杨现.  应用力学学报. 2014(05)
[9]三维齿轮轮齿断裂数值分析与扩展模拟[J]. 于世光,朱如鹏.  机械制造与自动化. 2008(06)

博士论文
[1]高速列车空心车轴表面裂纹应力强度因子研究[D]. 张俊清.北京交通大学 2011

硕士论文
[1]直齿圆柱齿轮齿根裂纹的扩展分析和疲劳寿命预测[D]. 丁海荣.兰州理工大学 2016



本文编号：3044335