扩展有限元法在结构件疲劳寿命估算中的应用

为了高效、准确估算飞机典型结构件的疲劳扩展寿命，基于通用有限元分析软件ABAQUS的扩展有限元功能计算应力强度因子，采用 NASGRO 方程计算疲劳裂纹扩展速率。为了避免大量重复提交运算的繁琐过程，应用PYTHON语言开发了在ABAQUS疲劳裂纹扩展分析中反复调用扩展有限元结果和 NASGRO 方程的子程序，在指定的疲劳裂纹扩展路径上实现了对飞机连接件疲劳裂纹扩展速率与寿命的计算。结果表明，模拟的疲劳裂纹稳定扩展阶段的寿命曲线与实验结果吻合较好，疲劳寿命误差约为10%。