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基于Schwartz-Neuman交替法的压力容器内接管表面裂纹的断裂力学分析
被引量：
6
1
作者
杜青
石广玉
《压力容器》
2017年第4期48-54,47,共8页
采用Schwartz-Neuman交替法计算了一个典型反应堆压力容器内接管应力集中处1/4椭圆形表面角裂纹的应力强度因子,并分析了角裂纹的应力强度因子随裂纹几何参数变化的规律。为了评估Schwartz-Neuman交替法的精度,首先计算了常规圆管上两...
采用Schwartz-Neuman交替法计算了一个典型反应堆压力容器内接管应力集中处1/4椭圆形表面角裂纹的应力强度因子,并分析了角裂纹的应力强度因子随裂纹几何参数变化的规律。为了评估Schwartz-Neuman交替法的精度,首先计算了常规圆管上两种不同形式表面裂纹的应力强度因子,并通过与解析解的比对验证了Schwartz-Neuman交替法的良好计算精度。所得反应堆压力容器内接管应力集中处1/4椭圆形表面角裂纹的应力强度因子与文献[4]中有限元解吻合良好;但与常规有限元分析的计算模型相比,Schwartz-Neuman交替法所使用的单元数仅为前者的1%。算例表明,Schwartz-Neuman交替法不仅计算模型简单,并且可以准确地分析复杂结构中任意形状和深度的表面裂纹,因而它在三维复杂结构中裂纹的应力强度因子计算上具有明显的高效性。
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关键词
压力容器
混合型表面裂纹
三维断裂力学模型
应力强度因子
Schwartz-Neuman交替法
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职称材料
钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹的三维扩展及寿命分析
被引量：
1
2
作者
杨雅斌
石广玉
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1704-1713,共10页
为研究钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹扩展机理,准确评估其疲劳性能,对肋-面板焊缝疲劳裂纹进行三维扩展分析及寿命预测。以天津海河大桥为工程背景,建立钢箱梁节段模型用于肋-面板焊缝疲劳应力分析,提取特征点的应力作为疲劳敏感区的局...
为研究钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹扩展机理,准确评估其疲劳性能,对肋-面板焊缝疲劳裂纹进行三维扩展分析及寿命预测。以天津海河大桥为工程背景,建立钢箱梁节段模型用于肋-面板焊缝疲劳应力分析,提取特征点的应力作为疲劳敏感区的局部三维断裂力学子模型的边界条件。将初始表面裂纹分别置于焊趾和焊跟处,采用Schwartz-Neuman交替法求解裂纹应力强度因子并进行扩展分析。研究结果表明:肋-面板焊缝疲劳裂纹为Ⅰ型裂纹主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ混合型裂纹,在疲劳扩展过程中不再保持平面;萌生于焊趾并向顶板扩展的疲劳裂纹是其主导疲劳失效模式;保证80%焊缝熔透率可以使肋面板焊缝具有较高的疲劳抗力,完全熔透焊并无必要。数值模拟结果和文献报道的试验结果吻合较好,说明所提出的方法能够准确模拟肋-面板焊接细节疲劳裂纹拓展特性,适用于疲劳问题研究。
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关键词
正交异性钢桥面板
肋-面板焊缝
局部
三维断裂力学模型
疲劳裂纹扩展
Schwartz-Neuman交替法
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职称材料
题名
基于Schwartz-Neuman交替法的压力容器内接管表面裂纹的断裂力学分析
被引量：
6
1
作者
杜青
石广玉
机构
天津大学
出处
《压力容器》
2017年第4期48-54,47,共8页
基金
国家自然科学基金项目(NSFC-91230113)
文摘
采用Schwartz-Neuman交替法计算了一个典型反应堆压力容器内接管应力集中处1/4椭圆形表面角裂纹的应力强度因子,并分析了角裂纹的应力强度因子随裂纹几何参数变化的规律。为了评估Schwartz-Neuman交替法的精度,首先计算了常规圆管上两种不同形式表面裂纹的应力强度因子,并通过与解析解的比对验证了Schwartz-Neuman交替法的良好计算精度。所得反应堆压力容器内接管应力集中处1/4椭圆形表面角裂纹的应力强度因子与文献[4]中有限元解吻合良好;但与常规有限元分析的计算模型相比,Schwartz-Neuman交替法所使用的单元数仅为前者的1%。算例表明,Schwartz-Neuman交替法不仅计算模型简单,并且可以准确地分析复杂结构中任意形状和深度的表面裂纹,因而它在三维复杂结构中裂纹的应力强度因子计算上具有明显的高效性。
关键词
压力容器
混合型表面裂纹
三维断裂力学模型
应力强度因子
Schwartz-Neuman交替法
Keywords
pressure vessel
mixed-mode surface crack
3 D fracture mechanics model
stress intensity fac-tors
Schwartz-Neuman alternating method
分类号
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
TH49 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹的三维扩展及寿命分析
被引量：
1
2
作者
杨雅斌
石广玉
机构
天津大学力学系
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1704-1713,共10页
基金
天津市交通委员会项目(2016A-06)
文摘
为研究钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹扩展机理,准确评估其疲劳性能,对肋-面板焊缝疲劳裂纹进行三维扩展分析及寿命预测。以天津海河大桥为工程背景,建立钢箱梁节段模型用于肋-面板焊缝疲劳应力分析,提取特征点的应力作为疲劳敏感区的局部三维断裂力学子模型的边界条件。将初始表面裂纹分别置于焊趾和焊跟处,采用Schwartz-Neuman交替法求解裂纹应力强度因子并进行扩展分析。研究结果表明:肋-面板焊缝疲劳裂纹为Ⅰ型裂纹主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ混合型裂纹,在疲劳扩展过程中不再保持平面;萌生于焊趾并向顶板扩展的疲劳裂纹是其主导疲劳失效模式;保证80%焊缝熔透率可以使肋面板焊缝具有较高的疲劳抗力,完全熔透焊并无必要。数值模拟结果和文献报道的试验结果吻合较好,说明所提出的方法能够准确模拟肋-面板焊接细节疲劳裂纹拓展特性,适用于疲劳问题研究。
关键词
正交异性钢桥面板
肋-面板焊缝
局部
三维断裂力学模型
疲劳裂纹扩展
Schwartz-Neuman交替法
Keywords
orthotropic steel bridge deck
rib-to-deck welded joint
local 3D fracture mechanics model
propagation of fatigue cracks
the Schwartz-Neuman alternating method
分类号
U441.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Schwartz-Neuman交替法的压力容器内接管表面裂纹的断裂力学分析
杜青
石广玉
《压力容器》
2017
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹的三维扩展及寿命分析
杨雅斌
石广玉
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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