疲劳多裂纹扩展的常规态型近场动力学分析

论文摘要

为改进疲劳多裂纹扩展问题的分析,建立了常规态型近场动力学的疲劳多裂纹扩展模拟方法.在常规态型近场动力学的理论框架基础上,采用近场动力学疲劳裂纹萌生和扩展模型,建立了一个可模拟疲劳裂纹萌生与扩展的平面应力近场动力学模型.针对近场动力学疲劳模型计算量庞大的问题,又引入"临界断裂数"来优化模型的计算流程,提升模型的计算速度,以单边裂纹板为研究对象,通过选取不同"临界断裂数"的值寻求计算效率与裂纹路径精准度之间的平衡.从计算结果的对比中可以发现,当采用恰当的"临界断裂数"时,计算速度得到了较大的提升,同时裂纹仍能保证精准的形状.然后,该模型被用于非共线多裂纹板的疲劳破坏模拟仿真之中,当采用不同的"临界断裂数"时,计算运行得到的疲劳裂纹扩展路径以及相应的a-N曲线均能与实验得到的结果取得良好的吻合.研究结果表明,近场动力学疲劳分析方法不需引入断裂准则和预知裂纹路径,裂纹可以任意扩展.

论文目录

• 1 平面应力问题的OSPD疲劳理论
•   1.1 平面应力问题的OSPD理论
•   1.2 PD疲劳理论
•     1.2.1 裂纹萌生阶段
•     1.2.2 裂纹扩展阶段
• 2 断裂键数分间隔处理法
• 3 算例与结果
•   3.1 单边裂纹板的疲劳破坏模拟
•   3.2 多裂纹板的疲劳破坏模拟
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵树力,余音,徐武

关键词: 近场动力学,疲劳,多处损伤,曲线,裂纹扩展

来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 上海交通大学航空航天学院

基金: 国家自然科学基金(U1637105)

分类号: O346.1

页码: 19-25

总页数: 7

文件大小: 870K

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