含表面裂紋損傷船體典型結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度因子簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究.pdf

1、T型板板焊接結(jié)構(gòu)作為船體結(jié)構(gòu)中典型的非平板構(gòu)件，其焊趾處含表面裂紋的損傷情況是值得關(guān)心并需認(rèn)真考量的。對(duì)于含表面裂紋構(gòu)件損傷程度的判斷，一般通過(guò)數(shù)值方法加以確定;工程上還會(huì)采取Irwin或者Newman的簡(jiǎn)化計(jì)算方法來(lái)對(duì)裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行估算。但是數(shù)值計(jì)算的過(guò)程過(guò)于繁瑣，簡(jiǎn)化的計(jì)算方法又需要提供裂紋深度等工程上難以精確測(cè)量的參數(shù)，所有這些問(wèn)題都對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法提出了新的要求:如果能夠通過(guò)對(duì)含表面裂紋的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量，

2、從而使得在工作條件下便可直接獲得結(jié)構(gòu)表面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子值，這將為工程上獲取含裂紋結(jié)構(gòu)體的服役狀況提供非常便捷有效的支持，對(duì)快速判斷結(jié)構(gòu)損傷情況有著重大的參考意義。
　　本文以船體結(jié)構(gòu)典型構(gòu)件——T型平板接頭為研究對(duì)象，嘗試基于表面裂紋的最大張口位移來(lái)計(jì)算裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子，探索了在拉伸載荷、彎曲載荷和復(fù)合載荷作用下，應(yīng)用最大張口位移法求解T型平板接頭應(yīng)力強(qiáng)度因子的過(guò)程，解決了非平板結(jié)構(gòu)在應(yīng)用最大張口位移法求解應(yīng)力強(qiáng)度因子的過(guò)程中

3、兩個(gè)核心問(wèn)題，并給出了應(yīng)力強(qiáng)度因子求解函數(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了通過(guò)測(cè)量T型平板接頭的表面裂紋張口位移直接獲得其裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的研究目標(biāo);通過(guò)與有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果的比照，表明本方法可以有效考慮含表面裂紋T型平板接頭的應(yīng)力強(qiáng)度因子值，具有很好的計(jì)算精度。
　　其次，在獲得了多種載荷作用下T型平板接頭應(yīng)力強(qiáng)度因子的求解函數(shù)后，將求解函數(shù)的適用范圍進(jìn)一步拓展，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證證實(shí)了本方法對(duì)非T型的板板焊接結(jié)構(gòu)同樣適用，大大拓展了本文的應(yīng)用范圍;