2134.三維裂紋尖端的應力場分布研究

1、分類號：TQ0532密級：公開洲洲刪11111㈣I㈨J0132437學校代碼：學號：10697201431416▲爭Jc龍NorthwestUniversity學科名稱：化學工程專業(yè)學位類別：工程碩士校外老師：夏鋅社高級工程師作者：黃歡指導老師：淡勇教授西北大學學位評定委員會二。一七年摘要摘要本文針對壓力容器及管道受裂紋危害造成的大量破壞現(xiàn)象，基于斷裂理論對裂紋擴展問題進行研究，以期更好地把握裂紋擴展中應力場的分布變化。本文所做主要工作

2、如下：(1)對裂紋問題中的分形方法進行了研究?！?2)運用有限元方法對板體中的橢圓形表面裂紋建立模型進行運算，將得出的結果與理論值作對比，證明有限元軟件ANSYSWorkbenchl70對該問題的適用性。(3)嘗試不同的網(wǎng)格單元劃分方式，發(fā)現(xiàn)對研究對象整體的網(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，能確保結果的準確性且減小運算量?！菀?4)對含表面裂紋的簡體進行研究，發(fā)現(xiàn)裂紋附近區(qū)域的應力應變云圖分布對稱，

3、但應力應變值的梯度變化很大；裂紋區(qū)域附近的形變云圖呈現(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)分析裂紋尖端的應力場分布，發(fā)現(xiàn)其等效應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)。應力突變出現(xiàn)在裂紋尖端的短軸端點附近處，說明此處的應力集中現(xiàn)象嚴重。(6)改變內(nèi)壓載荷P、裂紋長度a和壁厚比K等條件，分析不同狀況下應力場分布的變化規(guī)律，并對幾種不同條件下的應力強度因子以及J積分值進行求解，分析探討了其