圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的数值研究

何家胜 1; 2; 程光旭 1; 危卫 1; 朱晓明 3; 路远明 3; 吴建平 3; 朱光强 4

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圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的数值研究

更新时间：2025-07-09

- 圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的数值研究
- Numerical Analysis of Stress Intensity Factor for Semi-Elliptical Crack on Cylinder Surface
- 西安交通大学学报 2009年43卷第7期页码：63-68
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学能源与动力工程学院,西安,710049
  2. 武汉工程大学机电工程学院,武汉,430074
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2008-10-07. 作者简介: 何家胜(1958-),男,博士生,副教授;程光旭(联系人),男,教授,博士生导师. 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(20676109
- DOI：
  中图分类号： TH123
- 网络首发：2009-07-10，
  
  纸质出版：2009
- 稿件说明：
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何家胜 1, 2, 程光旭 1, 等. 圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的数值研究[J]. 西安交通大学学报, 2009,43(7):63-68.

Numerical Analysis of Stress Intensity Factor for Semi-Elliptical Crack on Cylinder Surface[J]. 2009, 43(7): 63-68.
何家胜 1, 2, 程光旭 1, 等. 圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的数值研究[J]. 西安交通大学学报, 2009,43(7):63-68. DOI：

Numerical Analysis of Stress Intensity Factor for Semi-Elliptical Crack on Cylinder Surface[J]. 2009, 43(7): 63-68. DOI：

摘要

为解决用有限元方法进行三维裂纹问题分析时的难点

通过在裂纹前沿设置奇异单元

建立了圆筒表面椭圆裂纹的断裂力学有限元分析模型; 通过Visual Basic对ANSYS的封装调用

编制了便于工程化应用的圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子自动分析软件AutoSIFA; 运用该软件得到了弯扭载荷作用下圆筒表面椭圆裂纹应力强度因子的变化规律

绘制了裂纹最深点应力强度因子形状修正系数F

的曲线图谱

并拟合出了便于工程应用的相关公式.

Abstract

A fracture finite element analysis model of the semi-elliptical crack on cylinder surface is established by putting singular elements along the front edge of the crack. By linking Visual Basic with ANSYS

a software named AutoSIFA is compiled to calculate the stress intensity factor(SIF)of the semi-elliptical surface crack automatically and conveniently. The varying regular patterns of SIF under torsion and bending are obtained by the AutoSIFA. Hence

the diagrammatic curves of the amending factor F

Ⅰ

of the deepest point of the crack are plotted

and the relevant formulas are fitted for engineering applications.

关键词

Keywords

references

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