双向应力场中表面裂纹应力强度因子的权函数法

双向应力场中表面裂纹应力强度因子的权函数法

论文摘要

半椭圆表面裂纹是船舶等焊接结构中常见的损伤形式,计算裂纹尖端应力强度因子是结构损伤容限设计的前提,权函数法是求解复杂应力场中应力强度因子的有效手段之一。本文基于一种集中力载荷权函数统一形式,通过三维有限元建模计算了裂纹半长比a/c=0.05~1.0、裂纹深度比a/T=0.01~0.8的表面裂纹应力强度因子,并将其作为参考解,得到一组形状适用范围更广的有限厚度平板表面裂纹最深点和表面点的二维权函数。权函数的准确性通过在裂纹面上施加最高六阶的双向变化应力载荷进行验证,权函数法结果与有限元法相比求解误差在10%以内。文中所提出的权函数为复杂焊接结构表面裂纹扩展分析奠定了基础。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 二维权函数统一形式
  • 2 平板表面裂纹有限元分析
  • 3 权函数求解
  • 4 权函数的有效性验证
  •   4.1 沿板厚单向变化的应力分布
  •   4.2 沿板厚和板宽双向变化的应力分布
  • 5 结论
  • 附录:表面裂纹二维权函数M值参数公式
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 袁奎霖,周忠华,赵峰,洪明

    关键词: 表面裂纹,集中力载荷权函数,应力强度因子,双向变化应力分布

    来源: 船舶力学 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 力学,船舶工业

    单位: 大连理工大学船舶工程学院工业装备结构分析国家重点实验室

    基金: 辽宁省博士科研启动基金项目(20170520084),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT18RC4071)

    分类号: O346.1;U661

    页码: 976-987

    总页数: 12

    文件大小: 3157K

    下载量: 114

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