摘要：U肋对接焊缝处易出现疲劳裂纹,为了分析该部位裂纹体应力强度因子对各关键参数的敏感程度及其简化计算公式,以港珠澳大桥为背景,利用ANSYS有限元软件,逐步建立了该桥正交异性钢桥面板U肋对接焊缝处三维半椭圆形裂纹体的精细化仿真分析模型,采用相互作用积分与有限元相结合的方法计算半椭圆形裂纹体应力强度因子,进行系统的参数分析,探讨了应力强度因子随各关键设计参数的变化规律,并根据有限元分析结果得出了应力强度因子计算公式。结果表明:应力强度因子对裂纹前缘位置和裂纹深度较敏感,而对顶板厚度、U肋厚度及U肋顶板宽度的敏感性较弱,基于响应面法得到的拟合公式计算应力强度因子具有较高的计算精度。

摘要：对铁路钢桥节点复合裂纹的扩展路径和剩余寿命进行了研究,提出了复合裂纹扩展路径模拟和剩余寿命评估的计算方法。以一座既有铁路钢桁架桥为研究背景,基于子模型法,建立全桥壳体模型和含初始裂纹的钢桥节点实体模型,获取列车荷载作用下钢桥关键节点的精确动应力响应时程,采用相互作用积分法和Forman公式分析出裂纹扩展路径和评估其剩余寿命。结果表明,对于钢桥关键节点位置处,裂纹沿斜下方扩展,不断靠近纵向箱梁;钢桥寿命在裂纹扩展前期占有较大比重,当裂纹扩展到总裂纹长度的25%时,寿命百分比可达45.3%,而在裂纹扩展后期的扩展速率有明显增加;结合列车实际过桥频率,计算得铁路钢桥寿命为14.02年。

摘要：针对焊接T型板焊接处埋藏式裂纹扩展进行研究,依据相互作用积分法及最大周向应力准则,结合ANSYS软件,对含埋藏式初始裂纹的T型板试件模型在疲劳荷载的下的裂纹三维扩展进行模拟,获得T型板焊缝埋藏式裂纹的扩展规律,最后采用Forman公式评估埋藏式片状裂纹的剩余寿命。结果表明:埋藏式裂纹扩展主要表现为张开型扩展,初始椭圆球缺陷只影响裂纹扩展初期阶段的平面形状,当裂纹扩展到一定程度后,其平面形状会趋近于圆形直至扩展至构件表面,同时裂纹扩展后波浪形空间形态也说明不能忽略Ⅱ和Ⅲ型裂纹的影响。

摘要：以36t集装箱门式起重机箱形梁为研究对象,针对结构的疲劳裂纹,利用有限元分析软件Abaqus建立了起重机箱形梁的整体有限元模型和裂纹子模型,采用相互作用积分法分别求解了下盖板和腹板上实际斜裂纹以及相应简化等长裂纹的应力强度因子K_I,研究了起重机箱形梁贯穿裂纹尖端前沿形状简化的合理性。通过对比分析计算结果,发现简化等长裂纹尖端的最大应力强度因子K_I,总是大于实际斜裂纹尖端的应力强度因子值,说明将实际斜裂纹简化成等长裂纹是有效可行的。为起重机箱形梁结构进行断裂分析提供了依据。

摘要：为研究含轴向裂纹管道裂尖塑性区对应力强度因子的影响,采用Ramberg-Osgood模型,建立了含轴向裂纹压力管道三维有限元模型,依据Von Mises屈服准则,确定塑性区尺寸,基于相互作用积分法计算断裂参数。研究结果表明:管道几何及材料参数一定条件下,弹塑性极限载荷随裂纹初始长度增加而减小;屈服强度一定时,塑性修正前后应力强度因子相对误差随管道内压的增加非线性增大,当管道R、t、l一定时,塑性修正后KI随裂纹初始长度a的增长而增大。