基于权函数法的应力强度因子计算和断裂评估

作     者：樊俊铃 FAN Junling

作者机构：中国航空工业集团有限公司中国飞机强度研究所西安710065 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2018年第33卷第8期

页      面：1886-1895页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51601175) 

主　　题：权函数 应力强度因子 裂纹面张开位移 旋转叶片 断裂韧性 

摘      要：仅利用一个参考载荷,建立一种近似公式来计算共线裂纹和中心裂纹的张开位移。通过该方法确定的裂纹面张开位移及其偏导与精确解之间吻合良好。该方法将中心裂纹的权函数计算模型简化为形状因子和裂纹面张开位移偏导之间的积分。基于权函数法,研究了带中心裂纹的旋转叶片的应力强度因子与裂纹长度、位置、转速及转动加速度之间的关系。结果发现:应力强度因子随着裂纹长度的增加和裂纹与旋转轴间距的减小而增大;转动加速度对应力强度因子的影响较小;转速的增大会使应力强度因子增大。在断裂力学理论的基础上,建立了断裂控制准则,计算表明叶片的临界转速随着裂纹长度的增加而降低。