带轴向裂纹自紧身管的三维应力强度因子有限元分析

带轴向内表面半椭圆形裂纹自紧身管的应力强度因子是典型的三维空间问题。利用15节点奇异元在裂纹前沿部分,求出残余应力与火炮射击载荷叠加作用下产生的位移场,进而求出裂纹前沿的应力强度因子随裂纹深度的变化。本文计算结果与实验室模拟液压循环所得的应力强度因子比较,结果令人满意。克服了以往将此问题作为二维处理带来的结果偏大,无法考虑裂纹半椭圆形扩展的缺陷。