CAJ | 학술논문

研究了含多条初始裂纹的紧固孔件的裂纹扩展模拟及裂纹扩展寿命。紧固孔形式为直通孔和沉头（有锪窝）孔，裂纹形式为孔边角裂纹，将裂纹前缘形状简化为二次曲线形式。采用更新网格法追踪裂纹扩展，并人为干预裂纹前缘形状，解决了裂纹前缘端点跨越模型角点时的网格畸变问题；在裂纹扩展法则中使用了AFGROW裂纹闭合模型，并引入多裂纹协调扩展算法，避免了逐一应力循环计算，缩短了计算时间；试件失效判据使用净截面屈服和裂纹前缘塑性区连通准则，试件满足任一判据即判定为失效；最后在 ANSYS 软件的基础上进行二次开发，设计了适应多种模型的全寿命自动分析程序，并使用VB语言编写了用户界面，分别对单孔和一排五孔两种平板试件从锪窝孔边起裂的角裂纹扩展进行了数值模拟，并与试验结果进行了对比。结果表明：使用AFGROW裂纹闭合模型对寿命的预测精度明显高于Paris模型，其寿命预测误差在5%以内；对位于模型表面的裂纹尺寸的模拟与试验结果吻合较好，并很好地模拟了五孔模型在发生裂纹连通之后加速扩展的情况。
연구료함다조초시렬문적긴고공건적렬문확전모의급렬문확전수명。긴고공형식위직통공화침두（유홀와）공，렬문형식위공변각렬문，장렬문전연형상간화위이차곡선형식。채용경신망격법추종렬문확전，병인위간예렬문전연형상，해결료렬문전연단점과월모형각점시적망격기변문제；재렬문확전법칙중사용료AFGROW렬문폐합모형，병인입다렬문협조확전산법，피면료축일응력순배계산，축단료계산시간；시건실효판거사용정절면굴복화렬문전연소성구련통준칙，시건만족임일판거즉판정위실효；최후재 ANSYS 연건적기출상진행이차개발，설계료괄응다충모형적전수명자동분석정서，병사용VB어언편사료용호계면，분별대단공화일배오공량충평판시건종홀와공변기렬적각렬문확전진행료수치모의，병여시험결과진행료대비。결과표명：사용AFGROW렬문폐합모형대수명적예측정도명현고우Paris모형，기수명예측오차재5%이내；대위우모형표면적렬문척촌적모의여시험결과문합교호，병흔호지모의료오공모형재발생렬문련통지후가속확전적정황。