16MnR鋼疲勞裂紋擴(kuò)展有限元模擬.pdf

1、疲勞破壞是造成構(gòu)件失效的最普遍、最常見的形式之一。大多數(shù)帶有缺陷的構(gòu)件是在疲勞載荷作用下，裂紋不斷擴(kuò)展而造成的構(gòu)件破壞。因此，對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 16MnR鋼是我國(guó)鍋爐壓力容器常用鋼材，為保證我國(guó)壓力容器(管道)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、檢測(cè)和管理的高可靠性，對(duì)壓力容器用鋼進(jìn)行疲勞力學(xué)性能研究，也具有重要的實(shí)際意義。本文即主要針對(duì)16MnR鋼疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測(cè)定試驗(yàn)，對(duì)CT試件的裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子和疲勞裂紋擴(kuò)展

2、速率進(jìn)行有限元計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展的數(shù)值模擬。 本文首先通過有限元分析軟件ANSYS提供的APDL語言編寫相應(yīng)程序，建立不同裂紋長(zhǎng)度下的CT試件有限元模型，并通過KSCON命令在裂紋尖端制造了奇異單元，最后計(jì)算出試件裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子。 然后基于Jiang提出的循環(huán)塑性本構(gòu)模型，編寫用戶材料子程序UMAT并將其嵌入到有限元分析軟件ABAQUS中。并根此計(jì)算出裂紋尖端附近區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)，將其代入到疲勞損傷模型