基于能量準(zhǔn)則的疲勞損傷數(shù)值模擬研究.pdf

1、本論文總結(jié)了能量方法在疲勞損傷研究方面所取得的進(jìn)展，借鑒有關(guān)成果和研究思路，采用能量法則作為疲勞損傷分析的方法，以循環(huán)塑性應(yīng)變能作為疲勞損傷狀態(tài)參量和裂縫擴(kuò)展的判據(jù)。 首先設(shè)定具體實(shí)驗(yàn)條件，利用ANSYS軟件對(duì)疲勞常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，計(jì)算出幾種不同材料試樣的塑性應(yīng)變能，結(jié)合文獻(xiàn)中給出的相應(yīng)試樣疲勞壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獲得塑性應(yīng)變能與疲勞壽命之間的一般性定量關(guān)系式。 針對(duì)文獻(xiàn)中所作的薄壁圓管試件在純拉壓，純扭

2、轉(zhuǎn)，比例與非比例等不同載荷狀態(tài)下的疲勞試驗(yàn)結(jié)果，用ANSYS軟件對(duì)類(lèi)似不同應(yīng)力狀態(tài)下薄壁圓管試件進(jìn)行模擬計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比并加以分析，評(píng)價(jià)能量準(zhǔn)則在模擬計(jì)算中的有效性。 給出疲勞損傷分析的生死單元方法，利用生死單元方法描述試樣的疲勞損傷過(guò)程，估算疲勞損傷壽命。結(jié)合斷裂理論，得到在模擬裂紋時(shí)單元尺寸大小確定方法，并在假設(shè)的基礎(chǔ)上，估算出疲勞損傷裂紋形成壽命、擴(kuò)展速率及擴(kuò)展方向。模擬帶缺陷試件疲勞損傷過(guò)程，獲