残余应力场中疲劳裂纹闭合的数值分析

作     者：李亚智 王启 张自鹏 何静 Li Yazhi;Wang Qi;Zhang Zipeng;He Jing

作者机构：西北工业大学航空学院陕西西安710072 中国航空工业集团第一飞机设计研究院陕西西安710089 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2011年第29卷第1期

页      码：97-102页

摘      要：本章基于塑性诱导裂纹闭合原理,通过弹塑性有限元方法对残余应力场中疲劳裂纹扩展过程进行模拟,阐释残余应力场中的裂纹扩展行为。论文阐述了模拟疲劳裂纹扩展的方法、残余应力生成方法和残余应力场中裂纹张开、闭合应力的计算方法。模拟了焊接产生的拉伸控制残余应力场和冷胀孔产生的压缩控制残余应力场中的疲劳裂纹扩展,分析了残余应力对裂纹闭合效应的影响。分析结果表明,与不含残余应力场的情况相比,拉伸残余应力具有抵消裂纹闭合效应、促进裂纹扩展的作用,并得出权函数法不适用于这种条件下的疲劳裂纹扩展分析的结论;而压缩残余应力具有增强裂纹闭合效应、抑制裂纹扩展的作用。通过数值分析研究残余应力场中的疲劳裂纹闭合效应,能够考虑裂纹扩展中外载与残余应力相互作用引起的残余应力变化,有助于理解残余应力对裂纹扩展的作用机理和进行裂纹扩展预测。

主 题 词：残余应力 疲劳裂纹扩展 裂纹闭合 弹塑性有限元 数值模拟 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0812[工学-测绘类] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-2758.2011.01.018

馆 藏 号：203101912...