具有表面凹坑的半无限体三维应力集中系数有限元研究

利用ANSYS有限元软件对半无限体表面球形和半椭球形凹坑的三维应力集中系数进行了计算，该方法简单易行，省时省力；并将所得数据与试验结果作了对比，两者吻合较为一致，说明利用该软件分析三维应力集中问题有效可行。研究结果表明：应力集中系数随泊松比μ、曲率r及凹坑与结构相对尺寸的增加而变大；对于椭球凹坑，在深度一定时，增加凹坑与表面相交面积，可以减小应力集中系数，削去部分的形状，以与凹坑相切，且在载荷方向上有长轴的椭圆或圆弧组合为宜。     

基于ANSYS的缺口和裂纹对结构应力分布影响有限元研究

缺口和裂纹都会对结构的应力分布产生影响，过去对这两个领域的研究一直平行发展，交叉领域的研究比较少。本文应用有限元软件ANSYS，分析了金属材料中缺口根部和裂纹尖端的应力分布。有限元计算结果与Taylor^[1]的理论分析一致，即在缺口和裂纹根部存在一临界距离，大于这一临界距离时，缺口和裂纹具有类似的应力值，并都易受尺寸因素的影响；临界距离内的应力与最大应力之比只同缺口半径有关，而与结构绝对尺寸无关。文中并对缺口和裂纹交叉领域以后的研究方向提出了看法。