218.三維i型和iii復(fù)合型裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的分析

1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：O346.1學(xué)號(hào)：120080104003南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）三維I型和III復(fù)合型裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的分析碩士研究生：宮經(jīng)全導(dǎo)師：張少欽教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專業(yè)：工程力學(xué)所在單位：飛行器工程學(xué)院答辯日期：2015年06月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要應(yīng)力強(qiáng)度因子表征裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的強(qiáng)度大小，是線彈性斷裂力學(xué)的重要指標(biāo)。采用相互作用積分法，利用ANSYS有限元軟件對(duì)矩

2、形板中心傾斜裂紋、緊湊拉伸試樣和緊湊拉伸剪切試樣的應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行模擬計(jì)算，并與理論值和試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析，得出一些有益的結(jié)論。主要內(nèi)容如下：1.介紹了相互作用積分法基本原理和實(shí)現(xiàn)二維、三維應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算的數(shù)值方法。建立矩形板中心傾斜裂紋的二維有限元模型，對(duì)模型采用三種不同的網(wǎng)格密度進(jìn)行劃分，計(jì)算矩形板中心斜裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。將數(shù)值計(jì)算的結(jié)果與應(yīng)力強(qiáng)度因子手冊(cè)公式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證有限元計(jì)算結(jié)果的可靠性，并分析相互作用積分法

3、計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子的特點(diǎn)。2.根據(jù)緊湊拉伸試樣的幾何形狀和受力特點(diǎn)，建立三維直裂紋14試樣模型。分析平面應(yīng)變狀態(tài)和三維狀態(tài)下，試樣應(yīng)力強(qiáng)度因子沿厚度的分布。討論裂紋尖端奇異單元的尺寸和角度、積分區(qū)域大小、荷載大小和裂紋長(zhǎng)度等因素對(duì)試樣應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。對(duì)有限元計(jì)算的緊湊拉伸試樣進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，分析試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果的差異。3.針對(duì)III復(fù)合型斷裂的緊湊拉剪試樣及其特殊加載裝置，考慮有限元計(jì)算的方便，假設(shè)了一種緊湊拉剪試樣與加載裝置復(fù)