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有限板共线多孔MSD疲劳裂纹扩展有限元模拟

赵晋芳  谢里阳  刘建中  李兵  
【摘要】:介绍了二维断裂分析有限元软件FRANC2D/L在疲劳裂纹扩展模拟方面的基本步骤.利用该软件对有限板中心孔边对称裂纹的疲劳裂纹扩展进行模拟计算,对比模拟结果和试验数据,发现两者吻合良好,证明了利用该方法模拟疲劳裂纹扩展的可靠性.将FRANC2D/L应用到有限板共线多孔MSD疲劳裂纹扩展的有限元模拟上,得到了各孔边裂纹的长度和疲劳扩展寿命之间的关系曲线.模拟计算结果表明,在相同条件下,有限板中心孔边对称裂纹的裂纹扩展寿命要远远高于MSD结构中中心孔边裂纹的疲劳扩展寿命;由于MSD结构中影响各孔边裂纹的因素有所差异,各条裂纹的疲劳扩展寿命也会有所不同.另外,还给出了不含主裂纹的MSD和含主裂纹的MSD两种情况下的疲劳裂纹扩展历程,通过比较得知,含主裂纹的MSD结构更容易发生裂纹的合并和贯穿致使结构发生破坏.

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