針對焊接結(jié)構(gòu)由于初始裂紋的存在而導(dǎo)致裂紋擴展,降低結(jié)構(gòu)承載力,危及結(jié)構(gòu)使用安全的問題,提出了分析有初始裂紋焊接結(jié)構(gòu)的裂紋擴展及其擴展路徑的無網(wǎng)格和水平集耦合方法。先建立焊接結(jié)構(gòu)的無網(wǎng)格模型,將節(jié)點劃分為常規(guī)節(jié)點、階躍擴展節(jié)點和裂尖擴展節(jié)點;然后采用移動最小二乘法計算近似函數(shù),得到結(jié)構(gòu)的位移場及應(yīng)力場;最后采用相互作用積分法求解應(yīng)力強度因子,將最大周向應(yīng)力準(zhǔn)則作為失效準(zhǔn)則計算開裂角,獲得焊接結(jié)構(gòu)的裂紋擴展路徑。裂紋幾何形狀采用水平集法描述,裂尖位置采用在裂尖處相互正交的波前水平集函數(shù)和裂尖水平集函數(shù)定位,裂紋擴展路徑跟蹤采用水平集更新算法實現(xiàn)。以焊接節(jié)點為環(huán)狀形式截面且存在初始焊接裂紋為研究對象,編制了基于所提方法的裂紋擴展程序。結(jié)果表明:采用所提方法分析焊接結(jié)構(gòu)裂紋擴展計算得到的應(yīng)力場光滑且協(xié)調(diào),無需進行后處理,避免了有限元計算裂紋擴展時網(wǎng)格畸變和扭曲,提高了傳統(tǒng)無網(wǎng)格法的精度和效率,實現(xiàn)了對裂紋擴展路徑的準(zhǔn)確跟蹤。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
0 引 言
1 焊接結(jié)構(gòu)裂紋擴展分析理論及流程
    1.1 裂紋擴展判別依據(jù)
    1.2 裂紋擴展分析步驟及流程
2 數(shù)值算例
3 結(jié) 語



本文編號：3874501