浙江工业大学学报
浙江工業大學學報
절강공업대학학보
Journal of Zhejiang University of Technology
2015年
2期
190-196
,共7页
高红俐%郑欢斌%刘欢%刘辉
高紅俐%鄭歡斌%劉歡%劉輝
고홍리%정환빈%류환%류휘
高频谐振载荷%疲劳裂纹尖端%动态有限元%位移场%应变场
高頻諧振載荷%疲勞裂紋尖耑%動態有限元%位移場%應變場
고빈해진재하%피로렬문첨단%동태유한원%위이장%응변장
high frequency resonant load%fatigue crack tip%dynamic FEM%displacement field%strain field
为研究高频谐振式疲劳裂纹扩展试验中,带有Ⅰ型预制裂纹的CT紧凑拉伸试件裂纹尖端位移、应变场的变化规律,利用动态有限元方法,采用ANSYS和MATLAB软件编写程序,计算了CT试件在高频恒幅正弦交变载荷作用下,在一个应力循环及裂纹扩展到不同长度时裂纹尖端区域的位移、应变场并分析了其变化规律.为验证有限元计算结果的准确性,进行了高频谐振式疲劳裂纹扩展试验,采用动态高精度应变仪测量了CT试件疲劳裂纹扩展到5 mm时在一个应力循环内裂纹尖端点的应变.研究结果表明:在稳态裂纹扩展阶段,高频谐振载荷作用下Ⅰ型疲劳裂纹尖端区域位移、应变均为和载荷同一形式的交变量;随着裂纹的扩展,Ⅰ型疲劳裂纹尖端的位移、应变幅不断增大;裂纹尖端测量点应变有限元计算结果和实验结果最大误差为2.93％.
為研究高頻諧振式疲勞裂紋擴展試驗中,帶有Ⅰ型預製裂紋的CT緊湊拉伸試件裂紋尖耑位移、應變場的變化規律,利用動態有限元方法,採用ANSYS和MATLAB軟件編寫程序,計算瞭CT試件在高頻恆幅正絃交變載荷作用下,在一箇應力循環及裂紋擴展到不同長度時裂紋尖耑區域的位移、應變場併分析瞭其變化規律.為驗證有限元計算結果的準確性,進行瞭高頻諧振式疲勞裂紋擴展試驗,採用動態高精度應變儀測量瞭CT試件疲勞裂紋擴展到5 mm時在一箇應力循環內裂紋尖耑點的應變.研究結果錶明:在穩態裂紋擴展階段,高頻諧振載荷作用下Ⅰ型疲勞裂紋尖耑區域位移、應變均為和載荷同一形式的交變量;隨著裂紋的擴展,Ⅰ型疲勞裂紋尖耑的位移、應變幅不斷增大;裂紋尖耑測量點應變有限元計算結果和實驗結果最大誤差為2.93％.
위연구고빈해진식피로렬문확전시험중,대유Ⅰ형예제렬문적CT긴주랍신시건렬문첨단위이、응변장적변화규률,이용동태유한원방법,채용ANSYS화MATLAB연건편사정서,계산료CT시건재고빈항폭정현교변재하작용하,재일개응력순배급렬문확전도불동장도시렬문첨단구역적위이、응변장병분석료기변화규률.위험증유한원계산결과적준학성,진행료고빈해진식피로렬문확전시험,채용동태고정도응변의측량료CT시건피로렬문확전도5 mm시재일개응력순배내렬문첨단점적응변.연구결과표명:재은태렬문확전계단,고빈해진재하작용하Ⅰ형피로렬문첨단구역위이、응변균위화재하동일형식적교변량;수착렬문적확전,Ⅰ형피로렬문첨단적위이、응변폭불단증대;렬문첨단측량점응변유한원계산결과화실험결과최대오차위2.93％.
