基于ANSYS的应力强度因子计算.pdf

2010 年 　第 31 卷 　第 2 期 建材世界 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 基于 ANSYS 的应力强度因子计算 王 　伟 (湖北超高压输变电公司 ,武汉 430050) 摘 　要 : 　以平板表面裂纹为例,介绍和分析了运用有限元软件 ANSYS 计算应力强度因子的方法。通过对求得的 应力强度因子值与解析解的比较 ,表明用有限元方法计算应力强度因子具有相当高的精度 ,并且操作简便。 ANSYS ; 　表面裂纹 ; 　应力强度因子 关键词 : 　 Calculate the Stress Intensity Factor by the Finite Element Soft ware ANSYS W A N G Wei ( pany ,Wuhan 430050 ,China) Hubei EHV Transmission Substation Com Abstract : 　Taking the plane with surface crack as an example , it conducts the introduction and analysis of the use of finite element software ANSYS calculation of stress intensity factor approach. It obtained through the stress intensity factor values with the analytic solution of the comparison , showing that the finite element method using the stress intensity factor has a very high precision and easy to use. Key words : 　ANSYS ; 　surface crack ; 　stress intensity factor 　　断裂力学是研究带裂纹材料或结构的强度以及 1 　裂纹体结构 裂纹扩展规律的一门学科。在结构有裂纹时 ,常规 强度准则就不再使用 ,断裂力学提出了应力强度因 板宽 W = 100 mm , t = 12 mm 的板中有 , a = 1 σ 子的概念 ,即裂纹端部应力场强度由应力强度因子 mm , c = 5 mm 的半椭圆表面裂纹 ,受拉伸载荷 = 度量 ,因此应用断裂力学来解决实际工程问题时 ,必 600 MPa 作用。弹性模量 E = 207 GPa , 泊松比 = 须首先确定裂纹尖端的应力强度因子。 0. 3 [2 ] 。 关于各种情况的应力强度因子 , 国内外有很多 学者进行了大量研究工作 ,我国航空研究院在广泛 收集国内外必威体育精装版研究成果的基础上编制了一本新的 应力强度因子手册[1 ] ,然而对于许多不规则的结构 形式 ,手册中并没有涉及。随着计算机技术和有限 元理论的发展 ,使裂纹仿真成为可能 ,可以通过大型 通用有限元软件计算裂纹尖端应力强度因子。该文 以带三维表面裂纹平板为例,运用 ANSYS 有限元 分析软件 ,创建了含三维表面裂纹的平板有限元实 体模型