218.三維i型和iii復(fù)合型裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的分析

1、學(xué)校代碼：10406分類號：O346.1學(xué)號：120080104003南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）三維I型和III復(fù)合型裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的分析碩士研究生：宮經(jīng)全導(dǎo)師：張少欽教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：工程力學(xué)所在單位：飛行器工程學(xué)院答辯日期：2015年06月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要應(yīng)力強(qiáng)度因子表征裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變場的強(qiáng)度大小，是線彈性斷裂力學(xué)的重要指標(biāo)。采用相互作用積分法，利用ANSYS有限元軟件對矩

2、形板中心傾斜裂紋、緊湊拉伸試樣和緊湊拉伸剪切試樣的應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行模擬計算，并與理論值和試驗值進(jìn)行對比分析，得出一些有益的結(jié)論。主要內(nèi)容如下：1.介紹了相互作用積分法基本原理和實現(xiàn)二維、三維應(yīng)力強(qiáng)度因子計算的數(shù)值方法。建立矩形板中心傾斜裂紋的二維有限元模型，對模型采用三種不同的網(wǎng)格密度進(jìn)行劃分，計算矩形板中心斜裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。將數(shù)值計算的結(jié)果與應(yīng)力強(qiáng)度因子手冊公式計算的結(jié)果進(jìn)行對比，以驗證有限元計算結(jié)果的可靠性，并分析相互作用積分法

3、計算應(yīng)力強(qiáng)度因子的特點。2.根據(jù)緊湊拉伸試樣的幾何形狀和受力特點，建立三維直裂紋14試樣模型。分析平面應(yīng)變狀態(tài)和三維狀態(tài)下，試樣應(yīng)力強(qiáng)度因子沿厚度的分布。討論裂紋尖端奇異單元的尺寸和角度、積分區(qū)域大小、荷載大小和裂紋長度等因素對試樣應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。對有限元計算的緊湊拉伸試樣進(jìn)行試驗對比，分析試驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果的差異。3.針對III復(fù)合型斷裂的緊湊拉剪試樣及其特殊加載裝置，考慮有限元計算的方便，假設(shè)了一種緊湊拉剪試樣與加載裝置復(fù)