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半圆形初始裂纹在交变拉伸载荷下的裂尖应力场数值模拟
1
作者
周晓松
张焱冰
张岳林
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第2期57-62,共6页
[目的]为研究板结构中初始裂纹深度沿板厚方向分布不均匀的问题,[方法]基于三维虚拟裂纹闭合技术(VCCT),以半圆形初始裂纹为例,对其在交变拉伸载荷作用下的裂尖应力场进行数值模拟。[结果]结果表明:对于裂纹水平面的应力场,在发生塑性...
[目的]为研究板结构中初始裂纹深度沿板厚方向分布不均匀的问题,[方法]基于三维虚拟裂纹闭合技术(VCCT),以半圆形初始裂纹为例,对其在交变拉伸载荷作用下的裂尖应力场进行数值模拟。[结果]结果表明:对于裂纹水平面的应力场,在发生塑性变形的区域,计算点的von Mises等效应力随着距裂尖距离的增大而减小,两者之间呈线性或双线性关系;在未发生塑性变形的区域,该应力值基本上是裂尖距离的三次函数。对于裂纹横断面,裂纹总是沿裂纹边缘形状的法向方向扩展,且应力峰值出现在裂纹边缘,裂纹内部应力值随着距裂纹中心的距离呈现高度的非线性分布,而外部应力值则随着距裂纹中心距离的增大而减小。当该距离超过裂纹半径的1.67倍时,应力集中消失;当拉伸载荷为2/3和1/3倍材料屈服应力时,裂纹边缘的应力峰值总是分别等于载荷的1.45倍和2倍。[结论]研究结果可为考虑初始裂纹的板结构的疲劳强度计算提供参考。
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关键词
初始裂纹
交变拉伸载荷
裂尖应力场
虚拟裂纹闭合技术
裂纹扩展
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职称材料
题名
半圆形初始裂纹在交变拉伸载荷下的裂尖应力场数值模拟
1
作者
周晓松
张焱冰
张岳林
机构
中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
海军工程大学舰船与海洋学院
中国人民解放军
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第2期57-62,共6页
文摘
[目的]为研究板结构中初始裂纹深度沿板厚方向分布不均匀的问题,[方法]基于三维虚拟裂纹闭合技术(VCCT),以半圆形初始裂纹为例,对其在交变拉伸载荷作用下的裂尖应力场进行数值模拟。[结果]结果表明:对于裂纹水平面的应力场,在发生塑性变形的区域,计算点的von Mises等效应力随着距裂尖距离的增大而减小,两者之间呈线性或双线性关系;在未发生塑性变形的区域,该应力值基本上是裂尖距离的三次函数。对于裂纹横断面,裂纹总是沿裂纹边缘形状的法向方向扩展,且应力峰值出现在裂纹边缘,裂纹内部应力值随着距裂纹中心的距离呈现高度的非线性分布,而外部应力值则随着距裂纹中心距离的增大而减小。当该距离超过裂纹半径的1.67倍时,应力集中消失;当拉伸载荷为2/3和1/3倍材料屈服应力时,裂纹边缘的应力峰值总是分别等于载荷的1.45倍和2倍。[结论]研究结果可为考虑初始裂纹的板结构的疲劳强度计算提供参考。
关键词
初始裂纹
交变拉伸载荷
裂尖应力场
虚拟裂纹闭合技术
裂纹扩展
Keywords
initial crack
alternating tensile load
crack tip stress field
Virtual Crack Closure Technique(VCCT)
crack propagation
分类号
U661.43 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
半圆形初始裂纹在交变拉伸载荷下的裂尖应力场数值模拟
周晓松
张焱冰
张岳林
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019
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