描述复合型疲劳裂纹扩展路径的等效模型

• 作者: 朱涛 王峰会 聂凯 赵翔
• 来源期刊: 固体力学学报
• 关键词: 复合型裂纹 等效裂纹 扩展路径 扩展有限元 疲劳寿命
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 296-304
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2017.025

摘要

复合型裂纹的扩展路径不同于Ⅰ型裂纹,会沿着与初始裂纹面不同的方向扩展,扩展路径的准确预测对扩展速率的评估具有重要的作用.采用最大周向应力准则和最小应变能密度准则进行扩展路径的预测时,开裂角的误差会使裂纹不断偏离实际路径,造成最终结果的较大偏差.论文将复合裂纹在扩展过程中的弯折裂纹简化为直线裂纹,对简化过程中所产生的误差进行定量分析,并在此基础上提出了一种描述复合型裂纹扩展路径的等效修正模型.将此模型写入ABAQUS扩展有限元模块,实现了基于等效修正模型的疲劳裂纹扩展程序.通过对含中心斜裂纹板的疲劳裂纹扩展试验,验证了该模型的有效性,预测的开裂角与试验结果基本一致,所得到的载荷循环次数低于试验值,对含裂纹结构的寿命评估偏于保守.