開(kāi)口結(jié)構(gòu)的角隅區(qū)域由于幾何不連續(xù)易產(chǎn)生應(yīng)力集中,復(fù)雜工況下的循環(huán)交變應(yīng)力使角隅區(qū)域的損傷逐漸累積而產(chǎn)生疲勞裂紋,影響結(jié)構(gòu)的整體安全和正常運(yùn)行。針對(duì)開(kāi)口角隅區(qū)域裂紋擴(kuò)展問(wèn)題,依次建立自主設(shè)計(jì)的開(kāi)口角隅試樣二維和三維模型,并分別采用常規(guī)有限元法和擴(kuò)展有限元法(XFEM)進(jìn)行數(shù)值模擬。最終得到3種不同計(jì)算方法的裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子K,并基于柔度法換算得到裂紋長(zhǎng)度與應(yīng)力強(qiáng)度因子間的顯式關(guān)系式。結(jié)果表明:圓角半徑對(duì)裂紋擴(kuò)展影響不大,研究成果可為開(kāi)口結(jié)構(gòu)角隅區(qū)域的裂紋擴(kuò)展特性研究提供理論依據(jù)和試驗(yàn)基礎(chǔ)。

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【文章目錄】：
1 斷裂計(jì)算理論依據(jù)
2 開(kāi)口角隅試樣數(shù)值模擬
    2.1 試樣模型基本參數(shù)
    2.2 二維模型圍線積分計(jì)算K
    2.3 三維模型圍線積分計(jì)算K
    2.4 三維模型XFEM計(jì)算K
    2.5 網(wǎng)格合理性驗(yàn)證
3試樣數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    3.1應(yīng)力強(qiáng)度因子K
    3.2 裂紋張開(kāi)距離與柔度
    3.3 高次多項(xiàng)式擬合
    3.4 圓角半徑的影響
4 結(jié)論



本文編號(hào)：4015107