完全疊接管節(jié)點應力強度因子的數(shù)值分析.pdf

1、疲勞破壞是海洋平臺結(jié)構(gòu)最主要的失效形式。完全疊接管節(jié)點在承受外部荷載時，荷載主要在支管間傳遞，作用于弦管的沖剪力將會減少。本文通過數(shù)值分析研究完全疊接管節(jié)點應力集中因子和應力強度因子的變化規(guī)律。
　　 首先采用商用有限元軟件ABAQUS和FORTRAN編程語言編制能自動生成包含表面裂紋和不含表面裂紋完全疊接管節(jié)點有限元模型的批處理程序，在建模過程中對不含表面裂紋的模型采用20節(jié)點六面體單元，對包含表面裂紋的模型采用五種不同的單元

2、分區(qū)建立有限元網(wǎng)格。
　　 計算不含表面裂紋的管節(jié)點模型在三種基本荷載作用下焊縫處的應力集中因子，發(fā)現(xiàn)L支管承受軸向拉力和平面外彎矩時管節(jié)點在靠近L支管的T支管鞍部有最大的局部應力出現(xiàn)；而對于L支管承受平面內(nèi)彎矩時，最大的局部應力則出現(xiàn)在靠近L支管的T支管鞍部與冠部之間。隨后在TL-090位置設置表面裂紋，利用裂紋尖端張開位移的外推插值法，通過建立96個有限元模型研究完全疊接管節(jié)點幾何參數(shù)與應力強度因子之間的關系。分析結(jié)果表明管