鋼構(gòu)件應(yīng)力強度因子的有限元分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞是結(jié)構(gòu)在反復(fù)荷載作用下疲勞裂紋的形成與發(fā)展的過程，在疲勞裂紋得到足夠程度的發(fā)展情況下，結(jié)構(gòu)就會發(fā)生破壞，即疲勞破壞。因此，疲勞破壞的研究實際上是對疲勞尖裂紋的研究。目前土木工程領(lǐng)域?qū)饬鸭y的研究的主要理論背景為線彈性斷裂力學(xué)(LEFM，Linear Elastic Fracture Mechanics)，結(jié)合試驗和有限元方法對尖裂紋的力學(xué)性能進行研究。
　　本文首先通過有限元方法對中孔試件的裂紋尖端的應(yīng)力強度因子進

2、行分析，分析結(jié)果顯示表面有限元計算結(jié)果的應(yīng)力分布與理論解析結(jié)果相符，并得出應(yīng)力強度因子沿厚度方向上的分布規(guī)律，在厚度的中點達到最大值，并向兩側(cè)表面遞減，在表面達到最小值，說明裂紋在厚度方向的發(fā)展速度不均一。
　　在此基礎(chǔ)上，對邊緣切口試件進行了一系列的有限元參數(shù)分析，得出裂紋尖端應(yīng)力強度因子與裂紋長度的關(guān)系曲線，并與通過試驗得出的回歸公式計算結(jié)果進行對比表明，有限元結(jié)果與回歸公式計算結(jié)果具有較好的一致性。
　　最后，通過對預(yù)