| 裂纹尖端应力强度因子的有限元计算方法分析 |
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| 引用本文： | 刘明尧,柯孟龙,周祖德,谭跃刚,梁安. 裂纹尖端应力强度因子的有限元计算方法分析[J]. 武汉理工大学学报, 2011, 0(6): 116-121 |
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| 作者姓名： | 刘明尧 柯孟龙 周祖德 谭跃刚 梁安 |
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| 作者单位： | 武汉理工大学机电工程学院; |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点项目(50935005); 武汉理工大学自主创新研究基金(2010-ZY-JD-011) |
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| 摘 要： | 通过在裂纹前缘附近采用退化的奇异单元,远离裂纹部分则采用常规单元的方式,建立了带穿透性裂纹板的有限元模型。分析了1/4节点位移法、位移外推法、虚拟裂纹闭合法3种方法计算裂纹尖端应力强度因子的特点。根据有限元后处理结果,分别采用以上3种方法计算了裂纹尖端的应力强度因子,结果显示3种方法计算结果一致性较好。研究了载荷、裂纹长度、构件几何参数对裂纹尖端应力强度因子的影响。3种方法的比较分析,对裂纹尖端应力强度因子的计算方法选择具有指导意义。
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| 关 键 词： | 奇异单元 应力强度因子 1/4节点法 位移外推法 虚拟裂纹闭合法 |
Analysis of Finite Element Calculation Methods for Crack-tip Stress Intensity Factor |
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| LIU Ming-yao,KE Meng-long,ZHOU Zu-de,TAN Yue-gang,LIANG An. Analysis of Finite Element Calculation Methods for Crack-tip Stress Intensity Factor[J]. Journal of Wuhan University of Technology, 2011, 0(6): 116-121 |
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| Authors: | LIU Ming-yao KE Meng-long ZHOU Zu-de TAN Yue-gang LIANG An |
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| Affiliation: | LIU Ming-yao,KE Meng-long,ZHOU Zu-de,TAN Yue-gang,LIANG An(School of Mechanical and Electronic Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China) |
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| Abstract: | In this paper,a finite element model of plate with throughwall crack is established,with using degraded singular element near crack front,and applying conventional element away from crack area.The characteristics of 1/4-node displacement method,displacement extrapolation method and virtual crack closure method are analyzed.Crack-tip stress intensity factor is calculated by the methods above,based on the results of finite element post-processing,the results got by the three method show high consistency.The i... |
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| Keywords: | singular element stress intensity factor 1/4-node displacement method displacement extrapolation method virtual crack closure method |
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