带疲劳裂纹T型管节点性能的试验研究

本文通过T型管节点的模型试验,对带有穿透管壁厚度疲劳裂纹的T型管节点和未疲劳T型管节点的性能进行了测试.通过对比,讨论了这两种管节点各种性能的异同之处.     

有限元子模型法计算箱形结构表面裂纹应力强度因子

箱形结构中应力集中部位椭圆形表面裂纹区域的名义应力场分布不规则,无法使用现有的解析解和经验公式,有限元子模型法是求解此类问题的途径之一.文中分别计算了平板和箱形结构中包含椭圆形表面裂纹的三个应力强度因子,并将计算结果与N ewm an-R a ju公式以及疲劳试验结果进行了对比和分析.结果表明:有限元子模型法可以直接而且有效地计算此类结构中表面裂纹的应力强度因子.     

斜裂纹应力强度因子的有限元计算及分析

介绍和讨论了斜裂纹应力强度因子的有限元分析方法，分别计算了单轴、双轴压缩下有限大板中存在的中心贯穿斜裂纹的应力强度因子．通过对求得的应力强度因子值与解析解的比较，表明用有限元法计算应力强度因子具有相当高的精度．同时，通过对不同倾角的裂纹尖端应力强度因子的计算，分析得到了裂纹倾角对应力强度因子的影响，为斜裂纹在复杂载荷作用下的断裂判据的计算提供了有效的方法。     

斜裂纹应力强度因子的有限元计算及分析

介绍和讨论了斜裂纹应力强度因子的有限元分析方法,分别计算了单轴、双轴压缩下有限大板中存在的中心贯穿斜裂纹的应力强度因子.通过对求得的应力强度因子值与解析解的比较,表明用有限元法计算应力强度因子具有相当高的精度.同时,通过对不同倾角的裂纹尖端应力强度因子的计算,分析得到了裂纹倾角对应力强度因子的影响,为斜裂纹在复杂载荷作用下的断裂判据的计算提供了有效的方法.     

基于随机有限元的三通裂纹应力强度因子研究

针对三通焊缝处的裂纹,考虑了工况载荷及材料系数的不确定性,基于随机有限元法对焊缝处裂纹应力强度因子进行计算。利用有限元法对三通焊缝处裂纹进行建模。基于拉丁超立方抽样设计方法,将工作压力、工作温度、弹性模量、导热系数、泊松比视为随机变量,利用随机有限元法分析这些变量对应力强度因子最大值影响的灵敏度及应力强度因子最大值分布规律。为三通焊缝处裂纹的可靠性评定中应力强度因子的计算提供依据。     

涂层中裂纹应力强度因子的计算及裂纹扩展

在涂层工作过程中，由于喷涂材料硬度高、抗裂性能差、喷涂工件刚性大工件表面产生应力集中，涂层很容易产生裂纹．对于含初始裂纹的喷涂材料，在拉伸载荷作用下裂纹的扩展与裂尖应力强度因子有很大的关系，根据断裂力学的基本原理，提出了利用数值模拟的方法来计算裂纹尖端的应力强度因子．并讨论了裂纹前沿网格划分对应力强度因子的影响，预测了裂纹扩展时形状的变化．     

裂纹尖端应力强度因子的有限元计算方法分析

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。     

拉伸工字形截面梁腹板中心裂纹的应力强度因子

工字形梁是工程中最常见的结构,其中的任何裂纹都将成为结构失效的隐患。带有裂纹的工字形梁是典型的三维结构,用经典方法求解其裂纹的应力强度因子通常是相当困难的。利用裂纹张开能量释放率得出了一个求解拉伸工字形截面梁中心裂纹的应力强度因子的新方法。给出工字形截面梁裂纹张开能量释放率的G 积分表征,以及与应力强度因子的关系。同时也给出了G 积分与载荷、几何参量以及机械性能参数的关系,得到工字形截面梁腹板中心裂纹的应力强度因子。不仅适用于一般结构型材的裂纹问题,也适用其他有限边界薄壁结构中的三维裂纹问题。     

路面结构裂缝应力强度因子数值计算

路面裂缝尖端应力强度因子是判断裂缝开裂扩展的重要指标 .应用奇异等参元及断裂力学理论 ,对 3种荷载简化模式下路面单裂缝问题进行了数值分析 .在裂缝尖端附近采用最小二乘法回归得到了相应的裂缝尖端应力强度因子 ,同时应用有限宽板条模型进行了数值验算 .计算结果表明 ,裂缝长度与基层模量对裂缝尖端应力强度因子影响较大 ,凸形荷载作用下裂缝更易扩展 .     

关于圆柱钱币裂纹应力强度因子的一个算法

考虑物体边界对有限二维及三维裂纹体的影响,给出满足边界条件的应力强度因子解析解通常是非常困难的。以圆柱钱币裂纹的应力强度因子为例,提出了裂纹张开能量释放率求解应力强度因子的方法———Ｇ积分法,该方法不仅可以求解二维裂纹体的应力强度因子,也可以用于三维裂纹体的应力强度因子。     

梁构件应力强度因子的一种简单算法

利用守恒律理论中第二个分量———Ｊ２积分及其在裂纹尖端近场的积分值，结合能量释放率的初等计算方法，给出了梁类构件应力强度因子的一种更为简单计算公式，该公式的最大特点是仅与裂纹截面处的载荷有关。对于各种复杂载荷，应力强度因子均可以由统一的表达式给出，计算十分方便。     

关于管道环向穿透裂纹的应力强度因子

由守恒积分给出的裂纹尖端近场以应力强度因子表示的积分值,并利用Ｊｋ积分概念及管道膜应力的初等分析,提出了计算裂纹管应力强度因子的一个方法。给出了适用于各种载荷的Ⅰ型管道环向穿透裂纹的应力强度因子表达式,以及拉伸环向周期裂纹管应力强度因子的计算公式,从而建立了一个简单而有效的求解方法。     

快开盲板环形裂纹的应力强度因子计算

在有限元ANSYS软件中,建立了结构简化模型,将结构简化成轴对称模型,变换结构尺寸。通过一系列的命令流计算应力奇异点周围的应力强度因子,然后分析应力强度因子与各结构尺寸的参数之间的关系,并与J积分计算所得数值进行比较,结果表明,应用J积分计算KⅠ具有可行性。     

卡带型快开盲板的应力强度因子计算

在石油和化工设备中存在着大量的断裂现象,利用断裂力学中线弹性断裂理论,通过对快开盲板的工作原理的分析,将结构简化成轴对称模型,在有限元软件ＡＮＳＹＳ中建立简化模型,对具有规则几何形状的区域采用映射划分方法,不规则几何形状的区域采用自由划分方法,施加均布载荷,结果表明,裂纹尖端存在奇异性。     

边界单元法计算异弹模界面裂缝应力强度因子

利用双区域边界元法计算界面裂缝缝端应力场,用缝端应力强度因子KⅠ与应力的关系式求得KⅠ-γ曲线(r为极坐标),从而求得r=0处的应力强度因子.算例表明,边界元法是计算界面裂缝的有效方法.     

新型钢管混凝土柱-梁节点有限元分析

在合理选择单元类型、材料的本构关系、破坏准则以及裂缝处理的基础上,利用非线性有限元分析程序AN-SYS,对节点区柱钢管不全贯通式钢管混凝土柱-梁节点的受力机理进行三维非线性有限元分析,进一步研究该节点的裂缝形态和受力性能等.分析结果表明,有限元模型计算结果与已有试验结果吻合较好. 更多还原     

Ⅰ型类中央双裂纹椭圆形截面管环向裂纹应力强度因子

应力强度因子是断裂力学中一个重要的参量。基于虚功原理和材料力学基本理论,利用裂纹张开能量释放率建立了拉伸作用下双裂纹椭圆形截面管环向裂纹应力强度因子的确定方法,给出了椭圆形截面管裂纹张开能量释放率的G*-积分表征,得出了截面管环向裂纹应力强度因子的具体表达式。同时也确定了G*-积分与载荷、物体几何尺寸以及材料机械性能参数之间的关系。通过将其结果与有限元分析所得结果的比较,表明该方法是可靠和方便的。