含双裂纹平板的极限载荷计算和J积分的估算

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CT1978
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本文分别针对共线和非共线双裂纹结构的极限载荷、J积分进行了研究,对修正后的选择2和选择3失效评定曲线进行了比较分析,并对共线和非共线裂纹结构的失效评定曲线选择给出了评定建议。本文利用有限元软件ABAQUS对含有共线和非共线双裂纹平板结构进行弹塑性有限元分析。对共线双裂纹结构a1/a2=2,a1/a2=1及a1.a2=2/3的裂纹在裂尖距2s分别为2mm、4mm、6mm、10mm、20mm时进行了计算;对非共线双裂纹结构a1/a2=1mm的裂纹在垂直间距2h分别为1mm、2mm、5mm、8mm、10mm和水平间距2s分别为-10mm、-5mm、-2.5mm、-1mm、0mm、1mm、2.5mm、5mm、10mm、15mm时进行了计算。通过分析可知,裂纹间的干涉效应与裂纹的长度2a、裂纹尖距s(h)以及材料参数(n和α)都有关系,对非共线双裂纹的研究还应考虑裂纹屏蔽效应的影响。   在含裂纹结构的结构完整性评估中,Lr是个极其重要的参量,而在利用参考应力方法估算J积分时,极限载荷是一个重要的参数。本文对不同的方法得到的极限载荷进行了比较,从而确定最准确的极限载荷解。极限载荷的确定是采用的参考应力反算的方法。对共线双裂纹结构选择内侧裂尖为研究对象(内侧裂尖的J积分始终大于外侧裂尖);对于非共线双裂纹结构,内侧裂尖的J积分并非一定比外侧裂尖大(裂纹水平位置存在交叉时,裂纹间存在屏蔽效应),要根据结构所含双裂纹的位置和大小,确定干涉效应大的裂尖为研究对象。然后根据参考应力法确定出POR值,进而确定修正后的极限载荷PLref。最后根据修正后的极限载荷PLref和J积分数据进行选择2和选择3的评定曲线绘制,并比较分析了两种曲线在裂尖距不同时的适用性,给出了评价建议。
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