基于有限元法的V型缺口平板应力集中系数研究

基于有限元法的V型缺口平板应力集中系数研究

论文摘要

针对双边V型缺口有限宽平板的应力集中问题,采用有限元软件ANSYS对缺口尖端区域应力场进行了分析。采用数值积分方法对平均应力及不同开口角度2α、不同尖端半径ρ条件下的应力集中系数进行了计算,并将有限元分析结果与Filippi缺口应力场方程的结果进行了对比验证。结果表明,有限元分析方法得到的结果与Filippi方程的计算结果最大误差为3.77%;在缺口尖端处存在明显的应力集中,但随着到缺口尖端距离的增加应力集中系数降低很快;缺口处最大应力集中系数随缺口尖端半径的增大而明显减小,且减小速率逐渐降低;随着缺口角度的增加,应力集中系数缓慢减小。因此,采用有限元方法可以有效开展含缺口结构的应力集中分析,研究方法对于其他复杂含缺口结构的安全分析具有一定的参考价值。

论文目录

  • 1 缺口应力集中系数分析方法
  •   1.1 几何模型
  •   1.2 解析解
  •   1.3 有限元解
  •     1.3.1 有限元网格
  •     1.3.2 应力分布及应力集中系数计算方法
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 缺口尖端附近应力场分析
  •   2.2 开口角度对应力集中系数KT的影响
  •   2.3 缺口尖端过渡半径对应力集中系数KT的影响
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘庆刚,魏青,韩伟信,于新奇,刘麟

    关键词: 断裂力学,型缺口,应力集中系数,有限元,缺口方程

    来源: 河北工业科技 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业

    单位: 河北科技大学机械工程学院,常州大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51601021)

    分类号: TH114

    页码: 240-245

    总页数: 6

    文件大小: 1782K

    下载量: 209

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