基于MARC的復合型裂紋熱權函數(shù)法與程序系統(tǒng)研究.pdf

1、對熱沖擊下含有裂紋的結(jié)構(gòu)進行安全性分析受到研究人員的關注。熱沖擊過程是一個非定常的過程，伴隨著很大的溫度梯度和隨時間急劇變化的溫度場，所以，對于裂紋體在經(jīng)受強烈的熱沖擊時，裂紋尖端的應力強度因子過渡過程分析是一個非常復雜的工程問題；而目前常用的一些方法來求解該問題的計算工作量非常巨大。因此，研究如何高效求解這個復雜的問題具有非?，F(xiàn)實的意義。 為了高效的求解熱沖擊下的應力強度因子過渡過程，本研究采用熱權函數(shù)法對熱沖擊下復合型裂紋的

2、應力強度因子過渡過程進行計算。熱權函數(shù)法是利用溫度和熱權函數(shù)乘積的積分來直接計算熱沖擊過程中裂紋前緣的應力強度因子過渡過程的一種方法，熱權函數(shù)只與裂紋體有關，從而免去了對每一時刻所作的有限元或邊界元分析，使計算效率得到了極大的提高。本文的主要工作和成果如下： 1.研究了熱權函數(shù)法相關的理論，將熱權函數(shù)法與有限元法有機結(jié)合，給出了熱權函數(shù)法計算平面復合型應力強度因子的有限元格式。 2.研究了國際大型通用有限元分析軟件MSC

3、.MARC及其用戶子程序。利用MSC.MARC軟件及其用戶子程序，實現(xiàn)熱權函數(shù)的計算；利用MSC.MARC軟件的熱傳導分析功能完成溫度場分析并提取溫度場數(shù)據(jù)。 3.建立了熱權函數(shù)法計算復合型應力強度因子過渡過程的程序系統(tǒng)。 4.對實例進行了研究與討論，研究結(jié)果表明：本文建立的熱權函數(shù)法計算應力強度因子的程序系統(tǒng)具有極高的計算效率，同時又具有與直接熱彈性力學法相當?shù)墓こ叹取?5.本文對熱沖擊下裂紋體安全性的快速評