基于ANSYS的圆筒表面裂纹的应力强度因子计算

发布时间：2021-04-10 00:30

　　介绍了一种有效求解应力强度因子的方法,实例为使用仿真软件ANSYS对含表面半椭圆形裂纹的圆筒进行有限元分析,模拟出圆筒在受内压和轴向力的载荷条件下裂纹尖端处的应力强度因子。将结果与API 579^[1]中的公式法结果进行对比,最终证明该方法是切实有效和精准的。 

【文章来源】：化学工程与装备. 2020,(02)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

圆筒施加的载荷

（2）在裂纹模拟中，最复杂的地方是裂纹边缘和裂纹尖端，因为裂纹尖端具有奇异的应力应变场，所以需要特殊的网格划分方式和单元。为了模拟这种奇异性，ANSYS提供了一种由二次等参单元修改单元节点而成的奇异单元（中间节点位于边长1/4处的二次单元）[5]，如图2所示：(3）模型的网格分为两个区域：裂纹体部分和非裂纹体部分，由于裂纹体部分只能是四面体网格，所以整体都采用的四面体网格划法，但为了减少网格数量又采用了局部加密整体加大的划分方法，最后裂纹体网格如图3所示。

(3）模型的网格分为两个区域：裂纹体部分和非裂纹体部分，由于裂纹体部分只能是四面体网格，所以整体都采用的四面体网格划法，但为了减少网格数量又采用了局部加密整体加大的划分方法，最后裂纹体网格如图3所示。(4）最后在后处理中添加断裂工具计算出裂纹尖端的应力强度因子，如图4所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]半椭圆表面裂纹应力强度因子的有限元计算分析[J]. 周峰峦,高怡斐.  物理测试. 2009(03)
[2]基于ANSYS的应力强度因子计算[J]. 赵海涛,战玉宝,杨永腾.  煤矿机械. 2007(02)



本文编号：3128595