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基于ANSYS Workbench的轴套表面裂纹应力强度系数有限元分析研究

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海军工程大学学报 2019年第1期31卷 36-40页

作者：魏维郭文勇沈惠杰吴新跃海军工程大学动力工程学院武汉430033

针对轴套表面裂纹受力复杂、不易进行理论计算的问题,开展了基于ANSYS Workbench的裂纹有限元仿真方法的研究,得到了轴套表面裂纹应力分布与裂纹尺寸和过盈偏差的关系,以及应力强度系数沿裂纹前缘位置的分布规律。通过对比发现,轴套表... 详细信息

针对轴套表面裂纹受力复杂、不易进行理论计算的问题,开展了基于ANSYS Workbench的裂纹有限元仿真方法的研究,得到了轴套表面裂纹应力分布与裂纹尺寸和过盈偏差的关系,以及应力强度系数沿裂纹前缘位置的分布规律。通过对比发现,轴套表面裂纹的仿真结果与理论计算误差<10%,由此说明了有限元方法的有效性。

关键词：轴套表面裂纹 ANSYS Workbench 应力强度系数

滚动接触疲劳载荷对铁轨表面接触疲劳裂纹应力强度系数的影响

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计算机辅助工程 2009年第2期18卷 39-44页

作者：刘园宓为建郑惠强同济大学机械工程学院上海200092 上海海事大学物流工程学院上海200135

为研究轮轨滚动接触疲劳(Rolling Contact Fatigue,RCF)载荷对铁轨表面裂纹应力强度系数的影响,以UIC60铁轨轮廓尺寸为依据建立轮轨接触的三维有限元模型,通过改变RCF载荷大小、轮轨表面摩擦因数和接触中心位置等轮轨接触的输入参数,计... 详细信息

为研究轮轨滚动接触疲劳(Rolling Contact Fatigue,RCF)载荷对铁轨表面裂纹应力强度系数的影响,以UIC60铁轨轮廓尺寸为依据建立轮轨接触的三维有限元模型,通过改变RCF载荷大小、轮轨表面摩擦因数和接触中心位置等轮轨接触的输入参数,计算铁轨表面接触裂纹尖端的应力强度系数,分析RCF载荷对铁轨表面接触疲劳裂纹的影响.结果表明RCF载荷作为控制铁轨表面接触裂纹的重要因素,其变化直接导致裂纹尖端应力强度系数的变化,从而改变裂纹的扩展状况.为减缓铁轨表面裂纹的扩展,可以针对载荷采取均匀分布载重量、使用润滑剂降低轮轨摩擦因数等相应措施.

关键词：滚动接触疲劳应力强度系数 Hertz接触

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裂纹齿轮应力强度系数的有限元分析

机械制造 2016年第2期54卷 37-39页

作者：王志熊人焱江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

应力强度系数是缺陷机构安全评定的必要参数,对裂纹尖端的应力应变与应力强度系数的关系进行研究,并依据断裂力学理论分析了裂纹齿轮应力强度系数与裂纹尺寸及裂纹形状的关系,建立了单个裂纹齿轮的有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS ... 详细信息

应力强度系数是缺陷机构安全评定的必要参数,对裂纹尖端的应力应变与应力强度系数的关系进行研究,并依据断裂力学理论分析了裂纹齿轮应力强度系数与裂纹尺寸及裂纹形状的关系,建立了单个裂纹齿轮的有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS Workbench分析了裂纹齿轮在不同参数时的应力强度系数的变化特征。计算结果表明,在给定约束及载荷条件下,随着尺寸形状及位置参数变化,齿轮应力强度系数也不断变化,这些结果为研究齿轮疲劳折断提供了参考。

关键词：有限元方法应力强度系数裂纹齿轮

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多重应力奇异性及其强度系数的数值分析方法

计算力学学报 2000年第2期17卷 141-146页

作者：许金泉刘一华王效贵浙江大学力学系杭州310027 合肥工业大学数力系合肥230009

以具有两个应力奇异性次数的平面问题为例 ,提出了一种利用普通的数值分析结果确定奇异点附近多重应力奇异性的各阶次数以及相应的应力强度系数的数值分析方法。计算实例表明 ,本方法可以精确地求得各阶应力奇异性的次数 ,并且可以很方... 详细信息

以具有两个应力奇异性次数的平面问题为例 ,提出了一种利用普通的数值分析结果确定奇异点附近多重应力奇异性的各阶次数以及相应的应力强度系数的数值分析方法。计算实例表明 ,本方法可以精确地求得各阶应力奇异性的次数 ,并且可以很方便地应用外插法确定出对应的应力强度系数。

关键词：多重应力奇异性应力强度系数奇异点数值分析

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柔性接头界面端角点应力奇异性

固体火箭技术 2012年第3期35卷 391-395页

作者：安春利任全彬王铁军赵桂平中国航天科技集团公司四院四十一所西安710025 西安交通大学西安710049

基于界面理论,建立了柔性接头增强件、弹性件两种结合材料形成的界面端角点附近奇异应力场方程,依据界面连续条件和自由边界条件,得到了与奇异应力场关联的特征值λ的线性齐次方程组,通过该方程组的求解和公式推导,给出了柔性接头界面... 详细信息

基于界面理论,建立了柔性接头增强件、弹性件两种结合材料形成的界面端角点附近奇异应力场方程,依据界面连续条件和自由边界条件,得到了与奇异应力场关联的特征值λ的线性齐次方程组,通过该方程组的求解和公式推导,给出了柔性接头界面端角点附近含应力强度系数的奇异应力场和位移场;并根据特征值λ的取值范围,获得了应力奇异性消失的柔性接头弹性件、增强件材料匹配和几何形状角选择。选取柔性接头常见工况,分别进行了角点附近奇异应力场解析解计算和有限元计算,验证了解析解的正确性。

关键词：柔性接头应力奇异性界面端角点特征值应力强度系数

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摩擦损耗对发动机连杆轴瓦寿命的影响

润滑与密封 2006年第9期31卷 152-154页

作者：郭振杰宋作军张立荣傅道鹏淄博职业学院

采用线性力学的方法对发动机连杆轴瓦摩擦损耗导致的疲劳破坏失效问题进行了研究,对微裂纹形成的原因进行了分析,经过试验证明可以通过降低摩擦损耗区内的单位分布能量,以及提高材料抗生成、扩展初始微裂纹的能力的方法来提高连杆轴瓦... 详细信息

采用线性力学的方法对发动机连杆轴瓦摩擦损耗导致的疲劳破坏失效问题进行了研究,对微裂纹形成的原因进行了分析,经过试验证明可以通过降低摩擦损耗区内的单位分布能量,以及提高材料抗生成、扩展初始微裂纹的能力的方法来提高连杆轴瓦的使用寿命。

关键词：发动机连杆轴瓦摩擦损耗疲劳强度应力强度系数

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沿两条内部平行裂纹受压时材料的断裂问题

应用数学和力学 1997年第6期18卷 483-494页

作者： A.N.古兹 V.M.那柴林柯 I.P.斯太洛杜切夫鸟克兰科学院力学研究所

顺着平面内的平行裂纹受压材料的断裂问题并不能在线性断裂力学的框架内进行描述，Grif-fith－Irvin型或COC型的断裂判据，虽然可以用来处理经典的线性断裂力学，但对本题则完全不适用，这是因为这些压力对应力强度系数没有影响，与裂... 详细信息

顺着平面内的平行裂纹受压材料的断裂问题并不能在线性断裂力学的框架内进行描述，Grif-fith－Irvin型或COC型的断裂判据，虽然可以用来处理经典的线性断裂力学，但对本题则完全不适用，这是因为这些压力对应力强度系数没有影响，与裂缝孔隙值也没有关系[1，2]，这一类问题只能采用新的方法，本文的第一作者曾建议过一种新方法，在这一方法中仍然使用了线性关系，但这种线性关系是从变形固体力学中的非线性方程导出的[3，4，5]．这里必须指出，这种方法曾在变形体稳定性问题中广泛地采用过。作为断裂开始的判据，我们采用了裂缝缺陷附近的局部失稳的判据，在这类情况下，我们认为是从失稳过程引发断裂过程的。

关键词：断裂平行裂纹材料应力强度系数受压材料

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四方金矿深埋软岩巷道支护研究

金属矿山 2017年第5期46卷 38-43页

作者：张争石广斌张雯麻栋李冰王军西安建筑科技大学材料与矿资学院陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 陕西凤县四方金矿有限公司陕西宝鸡721705

矿山在进入深部开采后,由于地压问题引起巷道破坏,支护必不可少,但选择何种支护方式是困扰矿山企业的一个技术难题,亟待研究解决。以陕西四方金矿为例,通过对以往各种理论的总结分析,选取组合拱理论进行计算,应用有限元软件分析支护效果... 详细信息

矿山在进入深部开采后,由于地压问题引起巷道破坏,支护必不可少,但选择何种支护方式是困扰矿山企业的一个技术难题,亟待研究解决。以陕西四方金矿为例,通过对以往各种理论的总结分析,选取组合拱理论进行计算,应用有限元软件分析支护效果,探讨了不同支护方式下洞周应力、变形和塑性区的分布情况,并应用应力强度系数进行量化分析,研究了不支护、锚杆支护、锚杆与喷混凝土联合支护的效果。结果表明:采用有效的锚喷联合支护,可以改善围岩的应力状态,有效控制巷道的变形,不仅增加工人的安全感,而且提高工作效率,为矿山的安全生产、资源开采回收利用提供有力的保证。

关键词：深部开采巷道支护应力强度系数数值模拟

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粘弹性界面端及界面裂纹的奇异场

粘弹性界面端及界面裂纹的奇异场

作者：汤丽华上海交通大学

学位级别：硕士

随着材料科学的发展,各类新材料如树脂基复合材料、高聚物材料、锡焊材料等都被广泛应用于各工业领域,形成各种由不同材料结合而成的结构,这些结构的组成材料往往具有粘弹性特征。在结合材料界面角点以及界面裂纹裂尖,都具有特殊的应力... 详细信息

随着材料科学的发展,各类新材料如树脂基复合材料、高聚物材料、锡焊材料等都被广泛应用于各工业领域,形成各种由不同材料结合而成的结构,这些结构的组成材料往往具有粘弹性特征。在结合材料界面角点以及界面裂纹裂尖,都具有特殊的应力奇异性,所以结合材料的破坏往往发生于界面或界面附近。由于粘弹性材料具有时间效应,界面端和界面裂纹的奇异场特性也具有了时间相关性,传统的弹性结合材料界面力学行为的分析及评价方法都已不适用于粘弹性界面问题。要建立粘弹性界面破坏的评价方法,首先需要把握各类界面奇异场的特性,因此有必要对粘弹性界面端和界面裂纹作深入的研究。本文的研究工作主要有以下几个方面:（1）利用对应性原理,结合准静态方法,求得粘弹性结合材料界面端奇异场近似的解析表达,并用有限元分析验证。同时考察界面端特性,如奇异指数以及应力强度系数受粘弹性材料时间相关性的影响。（2）对于粘弹性界面裂纹的考察主要分为两部分,一是求取不考虑裂纹面接触的经典解,考察粘弹性界面裂纹在远场均匀固定应力和应变情况下的裂尖蠕变与应力松弛特性。二是将考虑裂尖接触区的Comninou模型推广到粘弹性界面裂纹问题,考察接触区随时间的变化及其对裂尖奇异性的影响,并将接触模型结果与经典解作比较分析。两者的结果都用有限元分析进行了验证。

关键词：粘弹性界面端界面裂纹振荡奇异性应力强度系数应力强度因子