基于MARC的復(fù)合型裂紋熱權(quán)函數(shù)法與程序系統(tǒng)研究.pdf

1、對(duì)熱沖擊下含有裂紋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性分析受到研究人員的關(guān)注。熱沖擊過(guò)程是一個(gè)非定常的過(guò)程，伴隨著很大的溫度梯度和隨時(shí)間急劇變化的溫度場(chǎng)，所以，對(duì)于裂紋體在經(jīng)受強(qiáng)烈的熱沖擊時(shí)，裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子過(guò)渡過(guò)程分析是一個(gè)非常復(fù)雜的工程問(wèn)題；而目前常用的一些方法來(lái)求解該問(wèn)題的計(jì)算工作量非常巨大。因此，研究如何高效求解這個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 為了高效的求解熱沖擊下的應(yīng)力強(qiáng)度因子過(guò)渡過(guò)程，本研究采用熱權(quán)函數(shù)法對(duì)熱沖擊下復(fù)合型裂紋的

2、應(yīng)力強(qiáng)度因子過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行計(jì)算。熱權(quán)函數(shù)法是利用溫度和熱權(quán)函數(shù)乘積的積分來(lái)直接計(jì)算熱沖擊過(guò)程中裂紋前緣的應(yīng)力強(qiáng)度因子過(guò)渡過(guò)程的一種方法，熱權(quán)函數(shù)只與裂紋體有關(guān)，從而免去了對(duì)每一時(shí)刻所作的有限元或邊界元分析，使計(jì)算效率得到了極大的提高。本文的主要工作和成果如下： 1.研究了熱權(quán)函數(shù)法相關(guān)的理論，將熱權(quán)函數(shù)法與有限元法有機(jī)結(jié)合，給出了熱權(quán)函數(shù)法計(jì)算平面復(fù)合型應(yīng)力強(qiáng)度因子的有限元格式。 2.研究了國(guó)際大型通用有限元分析軟件MSC

3、.MARC及其用戶子程序。利用MSC.MARC軟件及其用戶子程序，實(shí)現(xiàn)熱權(quán)函數(shù)的計(jì)算；利用MSC.MARC軟件的熱傳導(dǎo)分析功能完成溫度場(chǎng)分析并提取溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)。 3.建立了熱權(quán)函數(shù)法計(jì)算復(fù)合型應(yīng)力強(qiáng)度因子過(guò)渡過(guò)程的程序系統(tǒng)。 4.對(duì)實(shí)例進(jìn)行了研究與討論，研究結(jié)果表明：本文建立的熱權(quán)函數(shù)法計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子的程序系統(tǒng)具有極高的計(jì)算效率，同時(shí)又具有與直接熱彈性力學(xué)法相當(dāng)?shù)墓こ叹取?5.本文對(duì)熱沖擊下裂紋體安全性的快速評(píng)