叶片有限元分析中弹塑性过渡区应力奇异产生原因及解决方法

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叶片有限元分析中弹塑性过渡区应力奇异产生原因及解决方法

更新时间：2025-07-09

- 叶片有限元分析中弹塑性过渡区应力奇异产生原因及解决方法
- Issue 9, Pages: 47-51(2015)
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学航天航空学院
  2. 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室
  3. 东方汽轮机有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： O344.3
- Published：2015
- 稿件说明：
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[J]. 2015, (9): 47-51.
DOI：

[J]. 2015, (9): 47-51. DOI：

摘要

采用弹塑性有限元法、借助大型商业有限元软件对汽轮机叶片进行应力分析时

弹塑性过渡区应力的计算值有时会高于塑性区应力的计算值

即会产生应力奇异现象。为分析产生这一现象的原因

以8节点六面体单元为例

研究了有限元法计算应力的过程

并在理想弹塑性的条件下

采用有限元法和解析法计算了弹塑性过渡区单元节点应力。研究发现

有限元法通常采用高斯积分点应力值外推插值法得到单元节点应力

当单元一部分位于弹性区、另一部分位于塑性区时

这种外插算法会导致节点应力计算值高于结构的实际应力

甚至超出理想弹塑性材料的屈服极限

从而造成应力奇异。研究表明

在叶片弹塑性的有限元分析中

采用相邻高斯积分点应力加权平均的方法计算单元节点应力

可有效避免弹塑性过渡区应力产生奇异的现象。

Abstract

关键词

Keywords

references

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