复合型加载条件下扁平巴西圆盘应力强度因子计算方法

复合型裂纹的研究具有重要的工程实用价值。使用解析分析与有限元数值分析相结合的方法,对复合型加载条件下扁平巴西圆盘试件的应力强度因子进行了系统的分析。计算结果表明:在一定载荷分布角范围内,可使用分布载荷作用下巴西圆盘应力强度因子的公式去计算扁平巴西圆盘试件的应力强度因子;在断裂力学中圣维南原理依然成立。根据计算结果,推荐在扁平巴西圆盘断裂实验中使用载荷分布角为7.25°的扁平巴西圆盘试件。

基于X-FEM的扁平巴西圆盘复合型断裂数值模拟分析

为了研究基于最大主应力准则的扩展有限元法(X-FEM)模拟含中心裂纹圆盘模型复合型加载条件下裂纹扩展行为的可靠性,利用ABAQUS的X-FEM功能对扁平巴西圆盘模型进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比和分析。通过分析发现,最大主应力失效准则能够有效预测中心裂纹圆盘的裂纹扩展方向,并且扁平巴西圆盘模型适用于加载角θ小于临界角θc时的裂纹扩展模拟。