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文檔簡介
1、在甘肅省人才工程基金和蘭州理工大學(xué)學(xué)術(shù)梯隊(duì)及特色研究方向基金資助下,通過對(duì)常見金屬材料Q235的疲勞斷裂分析,尤其是對(duì)其裂紋擴(kuò)展方向的有限元模擬和求解裂紋擴(kuò)展參數(shù)的多元回歸探求,為更有效的防止和利用疲勞斷裂提供許多有用的理論依據(jù)。 基于力學(xué)分析闡述了平面裂紋和V型切口問題的應(yīng)力場和位移場的解析表達(dá)式以及它們相應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子和斷裂準(zhǔn)則。其次,引入了求解疲勞斷裂的有限元分析法。 對(duì)Q235的軸向疲勞斷裂特性進(jìn)行了有限元分析
2、。通過分析試樣的ANSYS應(yīng)力云圖可得:V型切口試樣的最大應(yīng)力僅僅出現(xiàn)在切口尖端,這對(duì)Q235的規(guī)則斷裂創(chuàng)造了條件。隨后應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)Q235的V型切口試樣進(jìn)行了疲勞斷裂分析,求得其拉壓規(guī)則斷裂的適宜切口參數(shù)為:切口角度α=60°,切深t=0.12D,切口尖端半徑,γ=0.2mm。 在超低周(N<,f>≤ 100)條件下,應(yīng)用ANSYS軟件的單元生死模塊進(jìn)行裂紋擴(kuò)展路徑的模擬。先把模型中的所有單元都設(shè)為生的單元(激活單元)
3、,然后根據(jù)ANSYS的應(yīng)力云圖分析決定單元的生死狀態(tài),裂紋擴(kuò)展所經(jīng)過的單元被轉(zhuǎn)化為殺死(非激活)的單元。通過邊分析試樣的Von Minses等效應(yīng)力分布,邊模擬裂紋擴(kuò)展方向的方法對(duì)拉壓載荷下V型切口試樣的裂紋擴(kuò)展方向進(jìn)行了模擬,結(jié)果顯示V型切口試樣在拉壓狀態(tài)下的裂紋擴(kuò)展方向?yàn)榘袅蟅型切口處圓周的直徑方向。 對(duì)疲勞斷裂規(guī)律進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。以裂紋擴(kuò)展的經(jīng)驗(yàn)公式為回歸函數(shù)建立了求解裂紋擴(kuò)展參數(shù)的多元回歸法,并應(yīng)用該法求得Q235鋼的模
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