14MnNbq焊接件應(yīng)力強(qiáng)度因子與疲勞裂紋擴(kuò)展.pdf

1、疲勞與斷裂是引起工程結(jié)構(gòu)和構(gòu)件失效的最主要原因。橋梁焊接鋼結(jié)構(gòu)的壽命基本上由疲勞裂紋擴(kuò)展所控制，而橋梁焊接鋼結(jié)構(gòu)中的裂紋是不可避免的，因此，對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子和疲勞裂紋擴(kuò)展研究具有重要的工程實(shí)際意義。
　　 在已有的大量含裂紋構(gòu)件的疲勞實(shí)驗(yàn)工作基礎(chǔ)上，結(jié)合課題組所做的焊接結(jié)構(gòu)疲勞實(shí)驗(yàn)資料，本文首先研究了14MnNbq中心穿透裂紋拉伸試樣的應(yīng)力強(qiáng)度因子,采用1/4奇異單元法模擬裂紋尖端的奇異性建立二維有限元模型，文中給出了試樣的數(shù)值算

2、例，將有限元計(jì)算結(jié)果與公式值進(jìn)行對(duì)比，證實(shí)了二維有限元模型可有效地計(jì)算中心穿透裂紋試樣的應(yīng)力強(qiáng)度因子。用本文方法對(duì)中心穿透裂紋的擴(kuò)展研究表明：二維模型結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合很好。
　　 然后，研究14MnNbq表面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子，假設(shè)表面裂紋在擴(kuò)展過程中裂紋形狀保持為半橢圓形狀。本文使用兩種方法建立有限元模型：一種是用自動(dòng)網(wǎng)格劃分程序生成三維模型,另一種是生成二維線彈簧模型。文中給出了數(shù)值算例，將有限元結(jié)果和Newman公式對(duì)比