一种二维弹塑性裂纹有限元模型的分析.pdfVIP

第 13卷 　第 5期 哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报 Vo l13 No5 　 　 2008年 10 月 JOURNAL HARB IN UN IV. SC I. TECH. 　O ct. , 2008 　　　　　　 一种二维弹塑性裂纹有限元模型的分析 宋 　欣 , 　张嘉振 (哈尔滨理工大学 机械动力工程学院 , 黑龙江 哈尔滨 150080) 摘 　要 :利用非线性有限元软件 ABAQU S, 以较少的单元建立了模拟循环载荷下裂尖参数变化 的二维弹塑性有限元模型 ,通过应力 、位移及塑性区尺寸等裂尖参数的有限元计算值与力学公式计 算的理论值的比较 ,分析了不同单元类型对裂尖参数的影响 ,为解决有应力集中的二维弹塑性有限 元问题提供了一种高效准确的模型. 关键词 :疲劳裂纹 ; 有限元模型 ; 弹塑性 中图分类号 : O344 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1007 - 2683 (2008) 05- 0009- 05 Ana lysis of a F in ite Elem en t M odel of 2 - D Ela stic - Pla stic Crack SON G　X in, 　ZHAN G J ia Z hen ( School of M echan ical and Power Engineering, H arb in Un iversity of Science and Technology, H arb in 150080 , Ch ina) A b stract:A n effective two - d im en sional ela stic - p la stic fin ite elem en t model ha s been set up to model the change of crack tip p aram eters under cycle load ing. The non - linear fin ite elem en t software, ABAQU S, ha s been u sed in th is analysis. The calcu lated re su lts of the crack tip p aram eters, such a s stre ss, d isp lacem en t and p la stic zone size, have been comp ared w ith the re su lts ob tained by the Fractu re M echan ic s law s. The effects of the differ en t elem en t typ e s on the crack tip p aram eters have been analyzed. It is found that the two - d im en sional ela stic - p la stic fin ite elem en t m ethod is an effective model to so lve the near crack tip stre ss concen tration p rob lem under cy cle loading. Key words: fatigue crack; fin ite elem en t model; ela sticp la