2134.三維裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)分布研究

1、分類號(hào)：TQ0532密級(jí)：公開洲洲刪11111㈣I㈨J0132437學(xué)校代碼：學(xué)號(hào)：10697201431416▲爭(zhēng)Jc龍NorthwestUniversity學(xué)科名稱：化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位類別：工程碩士校外老師：夏鋅社高級(jí)工程師作者：黃歡指導(dǎo)老師：淡勇教授西北大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)二。一七年摘要摘要本文針對(duì)壓力容器及管道受裂紋危害造成的大量破壞現(xiàn)象，基于斷裂理論對(duì)裂紋擴(kuò)展問題進(jìn)行研究，以期更好地把握裂紋擴(kuò)展中應(yīng)力場(chǎng)的分布變化。本文所做主要工作

2、如下：(1)對(duì)裂紋問題中的分形方法進(jìn)行了研究?！?2)運(yùn)用有限元方法對(duì)板體中的橢圓形表面裂紋建立模型進(jìn)行運(yùn)算，將得出的結(jié)果與理論值作對(duì)比，證明有限元軟件ANSYSWorkbenchl70對(duì)該問題的適用性。(3)嘗試不同的網(wǎng)格單元?jiǎng)澐址绞?，發(fā)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象整體的網(wǎng)格劃分采用四面體單元，而在裂紋尖端附近采用六面體單元是比較合適的方法，能確保結(jié)果的準(zhǔn)確性且減小運(yùn)算量?！菀?4)對(duì)含表面裂紋的簡(jiǎn)體進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)裂紋附近區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D分布對(duì)稱，

3、但應(yīng)力應(yīng)變值的梯度變化很大；裂紋區(qū)域附近的形變?cè)茍D呈現(xiàn)出同心圓狀的分布，且形變量從中心部位向外逐漸變小。(5)分析裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)分布，發(fā)現(xiàn)其等效應(yīng)力沿著壁厚方向先緩慢增大，隨后發(fā)生急劇的增減突變，之后變化大致保持平穩(wěn)。應(yīng)力突變出現(xiàn)在裂紋尖端的短軸端點(diǎn)附近處，說明此處的應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重。(6)改變內(nèi)壓載荷P、裂紋長(zhǎng)度a和壁厚比K等條件，分析不同狀況下應(yīng)力場(chǎng)分布的變化規(guī)律，并對(duì)幾種不同條件下的應(yīng)力強(qiáng)度因子以及J積分值進(jìn)行求解，分析探討了其