拉彎荷載下含斜裂紋的薄壁柱殼斷裂力學(xué)行為研究.pdf

1、現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中薄壁柱殼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)異的力學(xué)性能和簡(jiǎn)便的施工方法而被大量的應(yīng)用。鋼材在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸過(guò)程中不可避免的會(huì)存在各種缺陷，如冶煉時(shí)由于生產(chǎn)技術(shù)的限制會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、夾渣，加工運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)在材料表面造成損傷。對(duì)于薄壁鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)這些缺陷會(huì)使得材料在截面應(yīng)力遠(yuǎn)小于屈服強(qiáng)度時(shí)發(fā)生斷裂破壞?，F(xiàn)有的薄壁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般按照強(qiáng)度理論來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全性與耐久度，對(duì)于廣泛存在于構(gòu)件中的缺陷—裂紋的存在并沒(méi)有進(jìn)行深入的考慮，只是簡(jiǎn)單地通過(guò)設(shè)計(jì)冗余度

2、來(lái)考慮裂紋存在對(duì)于材料強(qiáng)度的影響，并不能精確地反映裂紋對(duì)于構(gòu)件強(qiáng)度的影響。含裂紋的薄壁殼體結(jié)構(gòu)的安全性一直是工程界的普遍關(guān)注和研究的重要問(wèn)題，要建立薄殼結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)方法，必須研究含裂紋的薄壁殼體結(jié)構(gòu)的斷裂力學(xué)行為，基于此，本文的研究?jī)?nèi)容主要有：
　　（1）拉伸荷載作用下含斜裂紋的薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)的斷裂力學(xué)行為的研究。本文利用有限元分析軟件ANSYS研究含斜裂紋薄壁柱殼的斷裂力學(xué)行為，計(jì)算含裂薄壁構(gòu)件在拉伸作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子值，

3、分析了裂紋長(zhǎng)度?、拉應(yīng)力?大小、裂紋的傾斜角度等因素對(duì)拉伸作用下薄壁柱殼上斜裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子影響，并將計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比來(lái)驗(yàn)證其可靠性。
　?。?）拉彎組合荷載作用下含斜裂紋的薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)的斷裂力學(xué)行為的研究。研究拉彎組合荷載作用下裂紋長(zhǎng)度?、裂紋傾斜角度、彎矩M等因素對(duì)拉彎組合荷載作用下薄壁柱殼上斜裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子影響。重點(diǎn)研究彎曲荷載對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子影響，最后通過(guò)數(shù)值計(jì)算結(jié)果擬合出應(yīng)力強(qiáng)度因子隨ξ和β的變化曲