基于扩展有限元的钢结构钻孔止裂研究

Research of steel structure crack arrest drilling based on extended finite element

通过以ABAQUS为平台,采用扩展有限元方法对钢结构钻孔止裂进行数值模拟,同时对循环载荷下止裂孔应力应变状态进行分析,对疲劳裂纹钻孔止裂处理机理进行了深入研究。研究表明,扩展有限元法分析疲劳裂纹扩展再生及钻孔止裂技术时不需要预先指定裂纹扩展方向,无须重新剖分网格,克服了常规有限元方法的弊端,为复杂形状裂纹问题提供了更优的解决方法;止裂孔减小了孔边应力集中部位的平均应力,延长了疲劳裂纹在止裂孔边的再生寿命;当止裂孔直径取为0.4倍疲劳裂纹长度时可以获得较好止裂效果,对钻孔止裂理论的研究具有一定参考意义。