三维裂纹前缘应力强度因子数值计算方法
Ship Science and Technology（2019）
摘要
本文建立了采用20节点奇异元1/4节点位移法求解三维裂纹整个前缘3种类型应力强度因子的数值计算方法,给出了裂纹网格划分方法以及网格划分参数取值范围;基于平板表面裂纹研究了网格划分参数对应力强度因子计算结果的影响,并与Newman-Raju解析公式计算结果对比验证了数值方法的准确性,二者最大误差小于2％;采用数值计算方法计算了裂纹扩展标准三点弯曲样扩展过程中单边穿透裂纹前缘应力强度因子,并与解析公式计算结果进行对比分析,二者最大误差为4.7％,且随着裂纹扩展,误差越来越小.结果表明,提出的数值方法可用于含裂纹结构整个裂纹前缘不同类型应力强度因子求解中.
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