【摘要】：材料中的顆粒夾雜會改變附近的應(yīng)力分布,對疲勞裂紋的擴展行為有顯著的影響。在XFEM方法的基礎(chǔ)上,借助一種考慮界面影響的交互積分方法以及ABAQUS的二次開發(fā)環(huán)境,模擬疲勞裂紋在非勻質(zhì)材料中的擴展,研究夾雜顆粒對疲勞裂紋擴展的影響模式。裂紋和夾雜使用擴充函數(shù)結(jié)合水平集函數(shù)隱式模擬,使用最大周向拉應(yīng)力準則判斷裂紋擴展方向。通過模擬疲勞裂紋經(jīng)過對稱夾雜和非對稱夾雜的情況,分別研究夾雜對裂紋擴展速率以及擴展路徑的影響模式,探討了夾雜的材料性質(zhì)對結(jié)果的影響,考慮了裂紋在特定情況下可能刺入夾雜的情況。將部分數(shù)值結(jié)果與更新網(wǎng)格方法以及以往的擴展有限元模擬結(jié)果進行了對比,體現(xiàn)了該文方法的優(yōu)點和模擬結(jié)果的合理性。
[Abstract]:The particle inclusions in the material will change the stress distribution in the vicinity and have a significant effect on the fatigue crack propagation behavior. On the basis of XFEM method, the influence mode of inclusion particles on fatigue crack propagation in heterogeneous materials is studied by means of an interactive integration method considering the influence of interface and the secondary development environment of ABAQUS. The crack and inclusion are simulated implicitly by using the expansion function and the level set function. The maximum circumferential tensile stress criterion is used to judge the direction of crack growth. By simulating the fatigue crack passing through symmetric inclusions and asymmetric inclusions, the influence modes of inclusions on crack growth rate and propagation path are studied respectively, and the influence of material properties of inclusions on the results is discussed. The case in which the crack may be pierced into the inclusion is considered. Some numerical results are compared with the updated mesh method and the previous extended finite element simulation results. The advantages of this method and the rationality of the simulation results are demonstrated.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院;
【分類號】：O346.1

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本文編號：2230502