孔洞对裂纹尖端应力强度因子影响的仿真分析

• 作者: 杨露露 陈浩 杨亚莉
• 来源期刊: 软件导刊
• 关键词: ABAQUS 孔洞 应力强度因子 裂纹 MATLAB
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 计算机软件与理论
• 页码范围: 108-112
• 页数: 5页
• 分类号: TP301
• 语种: 中文
• DOI: 10.11907/rjdk.202388

摘要

应力强度因子是疲劳裂纹扩展的表征参量.为了探究材料断裂失效时微孔洞对于材料内部裂纹扩展的影响,基于有限元软件ABAQUS对6061铝合金材料构建力学性能模型.分别从孔洞到裂纹尖端的距离、角度和孔洞的大小3个方面研究应力强度因子的影响变化,并通过MATLAB进行不同参数的合并拟合确认其数学关系式,从理论上验证软件仿真拟合的合理性.仿真结果表明,孔洞往往会降低裂纹尖端的应力强度因子,且随着孔洞裂纹相对位置增加,其影响会呈幂函数分布减小,并且这一影响在45°左右时最为明显.研究表明,孔洞影响裂纹尖端的应力强度因子是通过形状因子实现的,因此以形状因子的变化为基础可得到任意应力和裂纹长度下的裂纹尖端应力强度因子大小.