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构造了一种新的三维奇异单元,提出了一种有效计算三维裂纹应力强度因子新的数值方法。该方法的计算结果与理论解和Newman解结果一致;与Panson等方法相比所使用的自由度数大大减小。结果表明该方法是一种高效、稳定可靠的计算方法。 相似文献
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航空发动机压气机叶片振动疲劳裂纹扩展规律研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以某型航空发动机压气机2级转子叶片为例,研究了叶片的振动疲劳裂纹扩展规律。研究过程中,首先利用有限元方法分别计算了试验状态与工作状态下叶片振动导致的裂纹尖端应力强度因子范围随裂纹长度的变化;试验研究了裂纹扩展速率与裂纹长度的关系。之后,综合计算结果和试验结论,得出叶片试验状态与工作状态下的裂纹扩展规律,并与Paris公式进行了比较,发现叶片的振动疲劳裂纹扩展速率dad N是与裂纹长度a和裂尖应力强度因子范围IΔK相关的多项式,而Paris公式不能描述叶片的振动疲劳裂纹扩展现象。研究结论可进一步确定叶片的损伤容限、确定合理的叶片检修周期,为保障飞行安全奠定基础。 相似文献
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拉伸载荷作用下共面表面裂纹间应力强度因子影响系数的有限元分析 总被引:1,自引:1,他引:1
采用参数化有限元方法,结合节点力法和循环迭代算法,对一有限厚矩形板表面有两个相邻共面半椭圆表面裂纹在拉伸载荷作用下进行了求解,得到了两裂纹在不同形状和相隔距离时的应力强度因子的影响系数,计算结果对含三维广布裂纹结构的剩余强度和疲劳寿命有参考意义. 相似文献
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界面端附近裂纹的应力强度因子 总被引:3,自引:1,他引:3
结合材料的断裂形式可分为从界面端产生裂纹(沿界面或向母材内部层折)然后断裂与稍稍离开界面端处产生裂纹然后断裂这两种情况,在金属/陶瓷类结合材料中,后者出现的概率更大,本文利用结合材料界面端的奇异应力场和叠加原理,给出了界面端附近裂纹的应力强度因子近似计算公式,并用边界元数值计算验证了其有效性。 相似文献
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估算裂纹应力强度因子的新方法 总被引:1,自引:0,他引:1
根据裂纹形状与裂纹尖端应力强度因子分布之间的固有关系,在线弹性断
裂力学条件下,提出了一种按已知I型裂纹应力强度因子分布规律求裂纹形状及相应应力强
度因子的无梯度迭代法. 通过有限厚度、有限宽度板穿透裂纹和表面裂纹的数值模拟实例验
证了所提出方法的有效性和实用性,并对不同应力强度因子分布规律对裂纹形状以及相应的
应力强度因子大小的影响进行了分析和讨论. 所提出的方法有助于提高实际扩展裂纹应
力强度因子的估算精度以及更合理地预测疲劳裂纹形状演化. 相似文献
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1 引言众所周知,裂纹尖端是一个应力奇异点,用有限元法计算裂纹尖端的应力强度因子迄今已有多种方法,但这些方法在不同程度上都存在着某些缺陷.文献[1]对国内外研究者在这方面的工作进行了介绍和评述,作者指出:“最有意义的工作是利用等参元获得有适合要求的奇异性的形函数的这一类方法”.为此,本文提出一种计算平面裂纹线弹性应力强 相似文献
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求解混合型裂纹应力强度因子的围绕积分法 总被引:7,自引:0,他引:7
本文用复变函数理论推导出裂纹的辅助场,并用Betti功互等定理给出求解混合型裂纹应力强度因子的远场围绕积分法,此方法与积分路径的选择无关,用有限元法计算出远离裂纹尖端的位移场和应力场,就可通过计算绕裂端的围线积分,精确地给出混合型裂纹的应力强度因子K1和K1的数值解。 相似文献
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残余应力下厚壁筒表面裂纹的应力强度因子计算 总被引:1,自引:0,他引:1
本文首先介绍了边界元法计算裂纹尖端应力强度因子的基本理论,接着利用边界元法计算了在残余应力下不同厚壁筒内表面椭圆裂纹的应力强度因子,研究了其大不随椭圆裂纹不同而变化的规律,为厚壁筒结构的设计,制造以及疲劳寿命分析提供了许多有价值的参考资料。 相似文献
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求解界面裂纹应力强度因子的围线积分法 总被引:4,自引:0,他引:4
本文基于Betti功互等定理和双材料界面裂纹辅助场,提出了一种求解界面裂纹应力强度因子的方法,即远场围线积分法。此方法与积分径的选择无关,用有元元法计算出远离裂纹尖端的位移场和应力场,应可通过计算绕裂尖围线的积分,精确地给出界面裂纹应力强度因子KI和KⅡ。 相似文献
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本文采用考虑裂纹面上具有任意分布载荷的线弹簧模型,在Kirchhoff板弯曲理论的假设下,将含半椭圆型表面裂纹的平板问题化为一组耦合的积分方程组进行求解,对均匀拉伸和纯弯曲两种载荷作用下的应力强度因子数值解,同经典线弹簧模型和有限元解进行了比较,并给出了经典线弹簧模型不能得到的、裂纹面上承受幂次不均匀应力分布时应力强度因子的数值解. 相似文献
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