H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟

采用基于断裂力学的有限元法对焊接H形钢梁的疲劳裂纹扩展过程进行了数值模拟。给出了模型的基本假定:初始裂纹为半径1.016 mm的圆形、裂纹中心位于受拉翼缘与腹板之间焊缝焊根处、裂纹前缘由3~4段1/4椭圆弧线控制、在裂纹前缘端点处与内部点处分别采用不同的Paris公式系数、以疲劳裂纹深度穿透受拉翼缘壁厚或SIF超过断裂韧性为循环终止条件。采用二次多项式外推插值的方式对H形钢梁裂纹前缘端点处以及紧邻端点的个别结点处直接输出的应力强度因子(SIF)计算值进行了修正。通过试验验证,疲劳裂纹扩展数值模型可对H形钢梁的疲劳裂纹扩展过程和疲劳寿命进行准确预测。焊接H形钢梁疲劳裂纹扩展寿命的绝大部分消耗在从...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: 肖顺, 童乐为
Format: Article
Language:zho
Published: Editorial Department of Progress in Steel Building Structures, Tongji University 2022-06-01
Series:Jianzhu Gangjiegou Jinzhan
Subjects:
Online Access:http://steelpro.tongji.edu.cn/thesisDetails#10.13969/j.cnki.cn31-1893.2022.06.011
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1841535389419962368
author 肖顺
童乐为
author_facet 肖顺
童乐为
author_sort 肖顺
collection DOAJ
description 采用基于断裂力学的有限元法对焊接H形钢梁的疲劳裂纹扩展过程进行了数值模拟。给出了模型的基本假定:初始裂纹为半径1.016 mm的圆形、裂纹中心位于受拉翼缘与腹板之间焊缝焊根处、裂纹前缘由3~4段1/4椭圆弧线控制、在裂纹前缘端点处与内部点处分别采用不同的Paris公式系数、以疲劳裂纹深度穿透受拉翼缘壁厚或SIF超过断裂韧性为循环终止条件。采用二次多项式外推插值的方式对H形钢梁裂纹前缘端点处以及紧邻端点的个别结点处直接输出的应力强度因子(SIF)计算值进行了修正。通过试验验证,疲劳裂纹扩展数值模型可对H形钢梁的疲劳裂纹扩展过程和疲劳寿命进行准确预测。焊接H形钢梁疲劳裂纹扩展寿命的绝大部分消耗在从初始裂纹尺寸到穿透一侧角焊缝边缘这一裂纹尺寸较小的阶段。研究成果可为H形钢梁的疲劳寿命预测和疲劳性能评估提供参考。
format Article
id doaj-art-c3e60b12e70c4b2b918b968d53a22396
institution Kabale University
issn 1671-9379
language zho
publishDate 2022-06-01
publisher Editorial Department of Progress in Steel Building Structures, Tongji University
record_format Article
series Jianzhu Gangjiegou Jinzhan
spelling doaj-art-c3e60b12e70c4b2b918b968d53a223962025-01-15T02:33:06ZzhoEditorial Department of Progress in Steel Building Structures, Tongji UniversityJianzhu Gangjiegou Jinzhan1671-93792022-06-012410110827705044H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟肖顺童乐为采用基于断裂力学的有限元法对焊接H形钢梁的疲劳裂纹扩展过程进行了数值模拟。给出了模型的基本假定:初始裂纹为半径1.016 mm的圆形、裂纹中心位于受拉翼缘与腹板之间焊缝焊根处、裂纹前缘由3~4段1/4椭圆弧线控制、在裂纹前缘端点处与内部点处分别采用不同的Paris公式系数、以疲劳裂纹深度穿透受拉翼缘壁厚或SIF超过断裂韧性为循环终止条件。采用二次多项式外推插值的方式对H形钢梁裂纹前缘端点处以及紧邻端点的个别结点处直接输出的应力强度因子(SIF)计算值进行了修正。通过试验验证,疲劳裂纹扩展数值模型可对H形钢梁的疲劳裂纹扩展过程和疲劳寿命进行准确预测。焊接H形钢梁疲劳裂纹扩展寿命的绝大部分消耗在从初始裂纹尺寸到穿透一侧角焊缝边缘这一裂纹尺寸较小的阶段。研究成果可为H形钢梁的疲劳寿命预测和疲劳性能评估提供参考。http://steelpro.tongji.edu.cn/thesisDetails#10.13969/j.cnki.cn31-1893.2022.06.011H形钢梁疲劳裂纹扩展疲劳寿命数值模拟应力强度因子
spellingShingle 肖顺
童乐为
H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟
Jianzhu Gangjiegou Jinzhan
H形钢梁
疲劳裂纹扩展
疲劳寿命
数值模拟
应力强度因子
title H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟
title_full H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟
title_fullStr H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟
title_full_unstemmed H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟
title_short H形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟
title_sort h形钢梁疲劳裂纹扩展过程数值模拟
topic H形钢梁
疲劳裂纹扩展
疲劳寿命
数值模拟
应力强度因子
url http://steelpro.tongji.edu.cn/thesisDetails#10.13969/j.cnki.cn31-1893.2022.06.011
work_keys_str_mv AT xiàoshùn hxínggāngliángpíláolièwénkuòzhǎnguòchéngshùzhímónǐ
AT tónglèwèi hxínggāngliángpíláolièwénkuòzhǎnguòchéngshùzhímónǐ