叶片有限元分析中弹塑性过渡区应力奇异产生原因及解决方法

• 作者: 仲继泽 徐自力 方宇 范小平 赵世全
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 叶片 有限元 弹塑性过渡区 应力奇异
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 页码范围: 47-51
• 页数: 5页
• 分类号: TK263.3|TB125
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201509009

摘要

采用弹塑性有限元法、借助大型商业有限元软件对汽轮机叶片进行应力分析时,弹塑性过渡区应力的计算值有时会高于塑性区应力的计算值,即会产生应力奇异现象.为分析产生这一现象的原因,以8节点六面体单元为例,研究了有限元法计算应力的过程,并在理想弹塑性的条件下,采用有限元法和解析法计算了弹塑性过渡区单元节点应力.研究发现,有限元法通常采用高斯积分点应力值外推插值法得到单元节点应力,当单元一部分位于弹性区、另一部分位于塑性区时,这种外插算法会导致节点应力计算值高于结构的实际应力,甚至超出理想弹塑性材料的屈服极限,从而造成应力奇异.研究表明,在叶片弹塑性的有限元分析中,采用相邻高斯积分点应力加权平均的方法计算单元节点应力,可有效避免弹塑性过渡区应力产生奇异的现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	方宇		13	68	5.0	7.0
2	徐自力	西安交通大学航天航空学院	61	368	11.0	15.0
6	范小平		22	44	4.0	5.0
7	仲继泽	西安交通大学航天航空学院	8	36	5.0	5.0
11	赵世全		17	76	5.0	8.0