考虑淬火残余应力铝合金厚板中椭圆裂纹ⅰ型强度-中国有色金属学报.pdfVIP

第 22 卷第 12 期 中国有色金属学报  2012 年 12 月  Vol.22 No.12  The Chinese Journal of Nonferrous Metals  Dec. 2012  文章编号：1004­0609(2012)12­3320­07  考虑淬火残余应力铝合金厚板中椭圆裂纹 Ⅰ型强度因子计算 丁华锋，朱才朝，李大峰，杜雪松，刘明勇  (重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆  400044)  摘 要：基于实验及 Shiratori 的有限元数据，拟合出铝合金板淬火残余应力的分布函数，用 Shen­Glinka 法确定 椭圆裂纹的Ⅰ型应力强度因子的权函数，推导出权函数系数的表达式。在此基础上分析几种裂纹表面经典应力分 布时的Ⅰ型应力强度因子，与 Shiratori 的有限元结果吻合良好，验证所建立的权函数具有较高的精度。结合淬火 残余应力分布函数，推导出椭圆裂纹在淬火残余应力场中的 Ⅰ型应力强度因子，得出不同点残余应力强度因子随 裂纹扩展的变化趋势不同。 关键词：铝合金；淬火残余应力；椭圆裂纹；应力强度因子；权函数 +1  中图分类号：TG146.2  文献标志码：A  ModeⅠstress intensity factorcalculation of elliptical cracks in  aluminum alloy thick plates considering quenching residual stress  DING Hua­feng, ZHU Cai­chao, LI Da­feng, DU Xue­song, LIU Ming­yong  (State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Chongqing 400044, China)  Abstract: Based on the experiments and Shiratori’s finite element data, the distribution functions of quenching residual  stress in aluminum alloy plates were fitted, the weight functions of elliptical crack were derived by Shen­Glinka’s method.  The weight functions were verified using available finite element results for basic mode of residual stress fields and good  agreement is achieved, which approves that the weight functions appear to be particularly suitable for residual stress  fields. Combined with the quenching residual stress distribution function, the mode I stress intensity factors of elliptical  cracks in residual stress field were calculated using the weight functions, and the trends of residual stress intensity factor  with crack propagation at differ