拉彎荷載下含斜裂紋的薄壁柱殼斷裂力學(xué)行為研究.pdf

1、現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中薄壁柱殼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)異的力學(xué)性能和簡便的施工方法而被大量的應(yīng)用。鋼材在生產(chǎn)、加工、運輸過程中不可避免的會存在各種缺陷，如冶煉時由于生產(chǎn)技術(shù)的限制會在內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、夾渣，加工運輸過程中會在材料表面造成損傷。對于薄壁鋼結(jié)構(gòu)來說這些缺陷會使得材料在截面應(yīng)力遠小于屈服強度時發(fā)生斷裂破壞。現(xiàn)有的薄壁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計一般按照強度理論來保證結(jié)構(gòu)的安全性與耐久度，對于廣泛存在于構(gòu)件中的缺陷—裂紋的存在并沒有進行深入的考慮，只是簡單地通過設(shè)計冗余度

2、來考慮裂紋存在對于材料強度的影響，并不能精確地反映裂紋對于構(gòu)件強度的影響。含裂紋的薄壁殼體結(jié)構(gòu)的安全性一直是工程界的普遍關(guān)注和研究的重要問題，要建立薄殼結(jié)構(gòu)的安全性評價方法，必須研究含裂紋的薄壁殼體結(jié)構(gòu)的斷裂力學(xué)行為，基于此，本文的研究內(nèi)容主要有：
　?。?）拉伸荷載作用下含斜裂紋的薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)的斷裂力學(xué)行為的研究。本文利用有限元分析軟件ANSYS研究含斜裂紋薄壁柱殼的斷裂力學(xué)行為，計算含裂薄壁構(gòu)件在拉伸作用下的應(yīng)力強度因子值，

3、分析了裂紋長度?、拉應(yīng)力?大小、裂紋的傾斜角度等因素對拉伸作用下薄壁柱殼上斜裂紋的應(yīng)力強度因子影響，并將計算結(jié)果與現(xiàn)有的計算結(jié)果進行對比來驗證其可靠性。
　?。?）拉彎組合荷載作用下含斜裂紋的薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)的斷裂力學(xué)行為的研究。研究拉彎組合荷載作用下裂紋長度?、裂紋傾斜角度、彎矩M等因素對拉彎組合荷載作用下薄壁柱殼上斜裂紋的應(yīng)力強度因子影響。重點研究彎曲荷載對應(yīng)力強度因子影響，最后通過數(shù)值計算結(jié)果擬合出應(yīng)力強度因子隨ξ和β的變化曲