基于有限元法的V型缺口平板應(yīng)力集中系數(shù)研究
關(guān)鍵詞：斷裂力學(xué) v型缺口 應(yīng)力集中系數(shù) 有限元 filippi缺口方程
摘要：針對雙邊V型缺口有限寬平板的應(yīng)力集中問題,采用有限元軟件ANSYS對缺口尖端區(qū)域應(yīng)力場進(jìn)行了分析。采用數(shù)值積分方法對平均應(yīng)力及不同開口角度2α、不同尖端半徑ρ條件下的應(yīng)力集中系數(shù)進(jìn)行了計算,并將有限元分析結(jié)果與Filippi缺口應(yīng)力場方程的結(jié)果進(jìn)行了對比驗證。結(jié)果表明,有限元分析方法得到的結(jié)果與Filippi方程的計算結(jié)果最大誤差為3.77%;在缺口尖端處存在明顯的應(yīng)力集中,但隨著到缺口尖端距離的增加應(yīng)力集中系數(shù)降低很快;缺口處最大應(yīng)力集中系數(shù)隨缺口尖端半徑的增大而明顯減小,且減小速率逐漸降低;隨著缺口角度的增加,應(yīng)力集中系數(shù)緩慢減小。因此,采用有限元方法可以有效開展含缺口結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中分析,研究方法對于其他復(fù)雜含缺口結(jié)構(gòu)的安全分析具有一定的參考價值。
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